纯电动和混合动力汽车的推广应用仍面临着续航和安全问题。三元层状LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）正极材料凭借着高的可逆容量和低的钴含量受到广泛关注,有望成为下一代锂离子电池正极材料。本文探索了NCM811正极材料的绿色制备工艺,揭示了温度对Al2O3包覆NCM811正极材料的影响机理,并进一步对以Al2O3包覆NCM811作为正极材料的18650型锂离子电芯的热特性和热管理进行了研究。（1）共沉淀法制备NCM811正极材料中存在着氨水污染以及纯氧烧结氛围制备成本高的问题。本文提出了柠檬酸钠和谷氨酸钠作为络合剂,共沉淀法制备Ni0.8Co0.1Mn0.1（OH）2前驱体并经H2O2预氧化,进而在流动净化空气中烧结制备NCM811的方法。发现制备的NCM811正极材料在0.5C倍率下首次放电容量为182.6 m Ah/g,循环200次后的容量为141.2 mAh/g,在1C、2C和5C倍率下的放电容量分别为177.1、160.8和131.5 m Ah/g。XRD、XPS、EIS和GITT测试表明这一方法可以有效降低NCM811正极材料表面的Ni O相和氧缺失现象,并有利于NCM811正极材料表面层状有序结构的形成。（2）在实际应用中锂离子电池需要在不同的工作温度下运行以适应季节和气候的变化,有必要探究其内部正极材料在不同工作温度下（-15℃～55℃）的电化学性能。建立了三种等效电路模型对低温、室温和高温下正极材料的电化学阻抗图谱进行分析。揭示了Al2O3包覆NCM811正极材料电荷转移阻抗Rct-1值与绝对温度之间的Arrhenius定律。阐明了Al2O3包覆NCM811在低温和高温下性能衰减的机理分别为电荷转移阻抗急剧增加和电解液的分解反应消耗了活性锂。研究指出Al2O3包覆NCM811正极材料的倍率性能随温度的升高而逐渐提高,而循环衰减速率在25℃附近最小。（3）风冷热管理方案中冷却气体的进、出口分别位于锂离子电池模组两端的设计加大了电池的温差,为此提出了一种分布式的风冷热管理方案。建立了锂离子电池单体热模型和锂离子电池组的热-流耦合模型。利用数值计算软件FLUENT,揭示了进口压力、节流孔结构参数等对锂离子电池模组热特性的影响机理。研究表明,在2C和3C放电倍率下,分布式的风冷热管理方案可以将锂离子电池的最大温升和温差分别控制在35℃和3.5℃以下。因此,在常规倍率放电下,这一热管理方案可以有效提高锂离子电池的温度一致性,并具有较小的体积占用率。（4）针对锂离子电池单体正、负极存在的温差问题,提出了螺旋半圆管并行式的液冷热管理方案。探究了5C放电倍率下进口质量流量、螺旋半圆管的螺距、数量和直径以及冷却液进、出流动方向等对锂离子电池最大温度和温差的影响规律。研究表明在优化后的冷却液进口流动方向的方案下,锂离子电池的最大温度在31℃以内,最大温差下降到5℃。此外,相比于夹套式液冷方案,螺旋半圆管式液冷方案具有较小体积占用率和不存在滞留区的优势。（5）建立了分布式风冷和螺旋半圆管式液冷结合的热-流耦合模型。考察了这一混合热管理方案在应对锂离子电池5C放电倍率下的散热性能。结果表明风冷方案无法有效降低因较小进口流量的冷却液引起的电池温差。随着冷却液进口质量流量的增加,液冷能够以较小的功率消耗有效的降低锂离子电池的最大温差。因此,锂离子电池在低倍率下采用风冷热管理,而在高倍率下引入液冷的热管理策略较为可行。