镍锰酸锂LiNi（0.5）Mn_1.5O₄具有高工作电压和高能量密度,是一种非常具有应用前景的锂离子电池正极材料。然而,高电压平台容易导致电解液分解。该正极材料与电解液发生副反应产生的副产物会附着于LiNi（0.5）Mn_1.5O₄材料表面形成厚的固体电解质界面层（SEI）,增加电池阻抗。这些问题会降低电极材料的结构稳定性以及电池容量。为解决镍锰酸锂材料所存在的问题,本文分别采用TiO₂、Al₂O₃表面包覆修饰的方法,成功制备出具有壳核结构的氧化物包覆镍锰酸锂复合正极材料。采用离子掺杂的方法,成功制备出Mg²⁺掺杂的镍锰酸锂。主要内容如下:1.采用一步球磨固相法制备了LiNi（0.5）Mn_1.5O₄正极材料,然后采用溶胶-凝胶法合成了TiO₂表面包覆的LiNi（0.5）Mn_1.5O₄正极材料。当TiO₂包覆量为1.0 wt.%时,复合材料具有最优电化学性能,在5 C和7 C倍率放电比容量分别为102.3 mAh×g^-1和71.9m Ah×g^-1,与纯相材料相比分别提高14.3%和24.9%。2 C倍率进行200次充放电循环,1.0 wt.%TiO₂包覆LiNi（0.5）Mn_1.5O₄材料的容量保持率为87.9%,纯相材料为82.7%。测试结果表明,适量TiO₂表面包覆后材料的倍率性能和循环性能都得到提高。2.采用溶胶-凝胶法将Al₂O₃包覆于LiNi（0.5）Mn_1.5O₄正极材料表面。当Al₂O₃包覆量为0.5 wt.%时,具有最优的电化学性能,在5 C和7 C倍率放电比容量分别为105.6m Ah×g^-1和83.3 m Ah×g^-1,与纯相材料相比分别提高18.0%和35.2%。1 C倍率进行200次充放电循环,0.5 wt.%Al₂O₃包覆的LiNi（0.5）Mn_1.5O₄材料容量保持率为92.6%,纯相材料为87.0%。Al₂O₃包覆层降低了副反应程度,稳定了晶体结构,降低了电解质和电极界面的转移阻抗和电极的极化程度,提高了Li⁺动力学性能,进而改善了电化学性能。3.采用一步球磨固相法制备了Mg²⁺掺杂修饰的镍锰酸锂材料。Mg²⁺最优掺杂量为1.0 mol%,此样品在3 C、5 C和7 C倍率下的放电比容量依次为120.5 m Ah·g^-1、108.2 mAh·g^-1和92.3 m Ah·g^-1,较纯相样品分别提高9.7%、29.9%和68.1%,1 C倍率进行200次充放电循环后容量保持率为91.2%,而纯相材料为87.0%。Mg²⁺掺杂修饰使得晶胞参数增大,提高了Li⁺动力学性能;另外,掺杂后的镍锰酸锂粒度增大,粒度的增大使得比表面积减小,降低了材料与电解液的副反应,进而改善了LiNi（0.5）Mn_1.5O₄正极材料的电化学性能。