近年来,动力汽车和混合动力汽车的飞速发展对锂离子电池的能量密度和生产成本提出了更高的要求。而阴极材料作为锂离子电池的限容因素和主要成本来源,开发高容量低成本的正极材料尤为重要。LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂高镍三元正极材料具有高比容量和低成本的特点,可满足目前电动汽车以及混合动力汽车对长续航里程的要求,符合三元材料高镍低钴的发展方向,是现阶段最具发展潜力的锂电正极材料之一。但是随着三元材料中镍含量的提高,材料的合成难度增大而且循环稳定性有所下降。这是目前研究者们需要迫切解决的问题。本文采用适合于工业化生产的共沉淀法合成Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)OH₂前驱体材料材料,然后与氢氧化锂混合后在氧气气氛下烧结得到三元产物。通过研究络合剂浓度、反应溶液pH值以及混锂量对三元材料形貌结构及电化学性能的影响,寻求最佳的合成LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的工艺条件。实验结果显示,最佳的络合剂浓度为3 M,pH为11以及最佳混锂量为锂过量5%。合成的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料在0.1C的首次放电比容量达到了211 mAh/g,首圈库伦效率为90.3%。但是循环效率并非十分理想,200次循环后的容量保持率为57%。为提高LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的循环稳定性,采用元素掺杂改性的办法。实验中选取作为负极和正极集流体中所含有的元素铜和铝作为掺杂元素,在发挥作用的同时还可以解决锂离子电池回收过程中的除杂问题。铜和铝元素的掺杂均可以改善材料的循环性能,但是两种元素的作用机理不同。铜元素的掺杂可以降低材料的阳离子混排现象,提升锂离子扩散系数,降低阻抗;而Al元素的掺杂则可以改善材料的层状结构,提高材料的结构稳定性和循环可逆性,还可以提高材料的热稳定性。通过研究不同的元素掺杂量下材料的电化学性能,最终确定的最佳掺杂量分别为Cu=1%,Al=1%。掺杂后的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料1C倍率下循环100次的容量保持率从70.5%提升到了89.9%。