层状LiMnO2作为锂离子电池正极材料具有286 mAh/g的高理论比容量,但充放电过程中,高自旋Mn3+的Jahn-Teller效应破坏晶体结构的稳定,导致循环性能较差;且初始库伦效率较低,使该材料未能在锂离子电池中实现商业化应用。为克服这些缺点,对层状o-LiMnO2进行元素掺杂改性研究。本文比较了三种方法制备的层状o-LiMnO2正极材料的电化学性能,并对电化学性能最佳的样品分别进行了氟离子掺杂和钒离子掺杂,探索了不同元素掺杂对材料结构及其电化学性能的影响规律。主要内容包括:首先,分别以氢氧化锂和碳酸锂为锂源、高温固相法以及水热法制备了三种层状正交系o-LiMnO2材料样品。SEM照片显示,三者都具备明显的片状结构。XRD结果表明,以氢氧化锂作锂源、高温固相法合成的LMO-1样品的结晶度和纯度最好。组装的扣式电池电化学性能结果表明,LMO-1材料电化学性能最优,在0.1 C倍率下能达到的最大放电比容量为125.6 mAh/g,循环100圈后放电比容量为82.5 mAh/g,容量保持率为65.7%。结果显示,LMO-1材料的最大放电比容量和循环性能并不令人满意,需对其继续进行改性研究。其次,对LMO-1材料进行了氟离子掺杂,得到了不同氟掺杂量（0、2%、5%、8%）的材料。SEM显示,所得样品都具备明显的片状结构,晶体沿片堆叠的方向生长,其中5%掺杂量的LMOF-5样品颗粒大小均一,表面光滑。XRD结果表明氟离子成功掺杂到了材料中。5%掺杂量的样品表现出最佳的电化学性能,在0.1C倍率下最大放电比容量为198.2 mAh/g,0.2 C倍率下循环200次后容量保持率为82.0%,5 C倍率下仍具有120.5 mAh/g的放电比容量。结果表明,氟离子的适量掺杂能够有效抑制材料的相变,提高材料的结构稳定性和电化学性能。最后,对LMO-1材料进行了钒离子掺杂,得到了不同钒掺杂量（0、2%、5%）的材料。SEM显示材料仍为明显的片状结构,晶体沿片堆叠的方向生长。XRD结果表明钒离子成功掺杂到了材料中。其中2%掺杂量的样品表现出最佳的电化学性能,在0.1 C倍率下最大放电比容量185.4 mAh/g,0.2 C倍率下循环200次后容量保持率为79.8%,5 C下仍有110.8 mAh/g的放电比容量。结果表明,适量的钒离子掺杂能够提高材料的充放电比容量和循环稳定性。