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近年来,能源危机和环境污染作为全球最为关注的焦点之一。电能存储系统能够有效利用不同能源来源去匹配不同能源供应需求以满足市场需要,所以锂离子电池得到广泛的研究和应用。锂离子电池不仅适用于中小型二次消费电池应用,如手机和便携式电脑,也适用于不断增长的新应用需要,如电动汽车,这需要动力能源具备高能量与功率密度。由于层状LiNixCoyMn1-x-yO2材料具有更优异的理论容量和更稳定的结构,所以LiNixCoyMn1-x-yO2材料是一种非常有前景的汽车动力电池的正极材料。然而,层状LiNixCoyMn1-x-yO2材料存在高倍率性能和高温稳定性能较差等问题,制约了其在锂离子电池工业上的大规模应用。本课题中,通过共沉淀法合成的LiNixCoyMn1-x-yO2材料具有和LiCoO2材料相同的层状结构,并对不同含Li量、不同Ni/Co/Mn比例和包覆改性的研究。为了改善材料在高倍率和高温下的稳定性。本研究表明由于在制备过程中前驱体存在氧化和损失,所以nLi/n(Ni+Co+Mn)的摩尔比为0.93:1.00时,可得到良好层状结构和化学计量比的复合材料。此外,锻烧的粉体颗粒具备较高I(003)/1(104)比值(>1.2),表明材料具备良好的离子排布和较低的Ni2+/Li+混排。在不同Ni/Co/Mn比例研究中,XRD结果表明三种材料均具备层状锂过渡金属氧化物结构(α-NaFe02晶系,属R3m空间群)。SEM形貌分析表明Ni含量对颗粒的成长具有促进作用。EDS表征表明Ni/Co/Mn的比例符合化学计量比。在4.2V截止电压下,LiNi1/3Col/3Mn1/3O2在O.1C和1C的充放电电流下的容量保持率最好,分别是88.56%和80.20%。而另外两种材料只有77.84%和68.70%在0.1C的时候。倍率性能也明显好于其他两种材料。用碳和FeF3对LiNixCoyMn1-x-yO2材料表面修饰,以达到改善高温、高倍率下的循环稳定性和消除HF的影响。经碳包覆LiNi1/3Co1/3Mr1/3O2表现出更为优异的容量,经50次循环从145.20 mAh·g-1减少到132.30 mAh·g-1,容量保持率91.12%。同时,在高温下的容量衰减率为10.80%和7.95%,在0.1C和1C的电流密度下。而纯样品的容量衰减率分别为14.75%和17.61%在相同的电流密度下。另外,电化学阻抗测试表明经过碳表面修饰后比纯样品的更小。经FeF3包覆LiNi0.2Co0.4Mn0.4O2材料同样减小了材料表面阻抗,提高了材料在高倍率与高温下的循环稳定性。研究表明:表面包覆改善LiNixCoyMn1-xyO2正极材料的电化学性能。