随着化石能源的日益枯竭,和环境的污染问题,人们开始大力发展新能源;而锂离子电池（LIBs）作为新型清洁能源备受关注,锂离子电池具有自放电小、比容量大、能量密度高、无记忆效应、循环寿命长等优点,被应用于生活的方方面面,如新能源汽车、手机、电脑等等。而作为锂离子电池的关键材料之一的锰酸锂（LMO）正极材料具有安全性能高、价格低、电压平台高等优点被用作汽车的动力电池;然而LMO的高低温性能差而且还有Mn的溶解和Jahn-Teller效应等缺点限制了其大规模的应用。许多专家学者采用掺杂、包覆等手段对锰酸锂正极材料进行改性;如在LMO表面包覆一层钝化膜保护活性物质不受电解液的侵蚀,这样就大大降低了活性物质的电导率,使界面阻抗增大,不利于大倍率充放电;或者采用双包覆层,但这样一来就会使工艺变得繁琐、成本较高。除了对活性物质进行改性外,我们还可以添加高电导率的导电剂来提高电池的电化学性能,如加入碳纳米管（CNTs）和石墨烯等。但碳纳米管（CNTs）和石墨烯不仅价格昂贵而且不易分散,许多企业在电极制作的过程中加入分散剂,这样不仅增大了生产成本而且分散剂不导电。对于上述问题,我们可以通过对活性物质进行包覆使其不受电解液侵蚀,再对导电添加剂进行改性使其具有良好的分散性并具有较高的电导率,且可以与活性物质形成自组装使极片上有优异的导电网络。本文研究工作是利用溶胶-凝胶法在LMO表面包覆一层廉价的Al₂O₃包覆层探究了包覆量和烧结温度的影响,再对导电剂科琴黑（KB）进行酸化处理提高其分散性;然后在不破坏科琴黑内部结构的情况下氧化其表面使其表面的含氧官能团增加并与活性物质自组装形成优异的导电网络;此外,我们除了引入含氧基团外还在KB表面引入含氮基团并探究对其电化学性能的影响。主要工作为以下几个方面:（1）科琴黑（KB）酸化及其对LiMn₂O₄/Al₂O₃复合材料的电化学性能的影响采用溶胶-凝胶法在LMO表面包覆Al₂O₃包覆并对包覆量及烧结温度进行探究。该复合材料仍为尖晶石结构;常温下在包覆量为1%烧结温度为600℃保温3 h时具有最佳的电化学性能:在1 C下循环300圈有85 mAh/g的放电比容量。然后对科琴黑进行酸化处理可以增加其表面含氧官能团从而提高科琴黑的分散性并对酸的种类及溶度进行探究,电化学测试实验结果表明以5M HCl酸化的科琴黑为导电剂具有较好的循环性能:在1 C的充放电倍率下循环300圈后的放电比容量为92 mAh/g。（2）科琴黑氧化改性对LiMn₂O₄/Al₂O₃复合材料的化学性能的影响由于使用酸会产生废液污染环境;我们采用氧化法使科琴黑表面增加部分含氧官能团提高科琴黑的分散性,由于活性材料与KBO间带相反电荷,使其与活性物质自组装,从而有良好的导电网络。室温下以KBO为导电剂在0.1 C下的放电比容量可达到126 mAh/g;在1 C的倍率下循环400圈后仍有114 mAh/g,容量保持率为90%;在5 C的充放电倍率下仍有105.7 mAh/g的放电比容量;显示出良好的电化学性能。（3）科琴黑氮掺杂改性及其对LiMn₂O₄/Al₂O₃复合材料的电化学性能的影响除了在科琴黑表面引入含氧官能团外,还可以引入其他基团,如含氮基团、含氟基团、含硫基团等。采用高温热解法使含氮化合物分解并与科琴黑结合,在科琴黑表面引入含氮基团,并对其添加量进行探究。含氮基团的引入也可以提升其分散性;掺氮后的导电剂分散均匀,完全包裹活性物质,提供高效的导电网络。室温下以10%脲KB复合材料为导电添加剂的LMO电池1 C的充放电倍率循环500圈后仍有108.79 mAh/g的放电比容量容量保持率为91.2%;在5 C的大倍率下该复合材料有99.4 mAh/g的放电比容量。