近年来,随着化石能源的枯竭,对人类社会发展造成了严重威胁,锂离子电池作为主要的能源存储器件,被广泛应用于生产生活中,但由于人们对电池要求的不断提高,对正极材料也提出了越来越苛刻的要求。尽管LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2存在着良好的国内外市场前景,但是,它仍然面临着许多亟待改进的技术问题,比如首圈放电容量损失大、对贮存要求严苛、热稳定性较差等,使得它们的使用寿命遭到了很大影响。针对于此,本文选择三元正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2作为主体,通过Mg、Al掺杂以及微观形貌设计对其进行改性,并研究了电化学性能。具体研究内容如下:（1）利用水热法与高温煅烧的方法,成功地制备出LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2,并通过一系列的表征手段验证了该材料的成功合成。合成过程中所得前驱体为方块状的一次颗粒组装而成的二次粒子,高温煅烧后的最终产物继承了前驱体的形貌,能够缓解体积膨胀问题。电化学性能测试表明其具有良好的性能,在50 m A g-1下,初始放电比容量为161.3 m Ah g-1,200次循环后的放电比容量为127.5 m Ah g-1,表明水热法合成三元正极具有良好的应用前景。（2）针对三元正极材料存在的问题,采用水热法对LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料进行了Mg、Al元素的掺杂改性。结果显示,Mg掺杂样品（NCM-Mg）在50 m A g-1下的初始比容量为157.2 m Ah g-1,Al掺杂样品（NCM-Al）则为168.5 m Ah g-1。200次循环后,NCM-Mg的放电比容量为135.2 m Ah g-1,NCM-Al则为141.2 m Ah g-1。利用循环伏安法计算了离子扩散系数,结果表明,NCM-Al的离子扩散系数更大。Al掺杂可以有效提高电极材料的电化学特性,因为Al的存在不但能够增加层间距,减少有害相变的影响,还能够抑制过渡金属的溶解,阻碍微裂纹的扩展。（3）采用水热法合成了单晶三元正极材料（SC-NCM）,并进行了Al掺杂（SC-NCMAl）,比较了它们之间的性能差异。在50 m A g-1电流密度下,SC-NCMAl初始比容量为155.5 m Ah g-1。100次循环后,放电比容量为145.5 m Ah g-1。单晶材料能够忽略有害相变对晶界的影响,并且还能够顺应强烈的体积变化,从而有效释放各向异性的微观应力,也因此减少了裂纹的形成,同时掺杂也有效改善了该材料的性能,给下一代锂离子动力电池及正极材料的开发带来了全新的思考。