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本文研究高锰三元正极材料x Li2Mn O3·(1-x)Li Ni0.2Co0.2Mn0.6O2的富锂化,考察富锂量、合成方法、合成条件、预循环处理以及包覆和掺杂等改性方法对材料电化学性能的影响。采用XRD表征材料的晶体结构,采用SEM表征材料的形貌,采用恒流充放电测试、CV、EIS表征材料的电化学性能。考察不同富锂量,即x值(0.7、0.6、0.5和0.4)对材料性能的影响。研究表明:当x=0.5,即Li2Mn O3相和Li MO2相为1:1时得到的材料层状结构良好,阳离子混排程度较低,具有最高的比容量和最佳的循环稳定性。采用高温固相法,以过渡金属乙酸盐和Li2CO3为原料合成富锂正极材料0.5Li2Mn O3·0.5Li Ni0.2Co0.2Mn0.6O2,考察了煅烧温度(750、800、850、900℃)和煅烧时间(9、12、15、18 h)对材料性能的影响。800℃煅烧12 h得到的样品具有良好的层状结构;0.1 C充放电比容量分别为218、162.1 m Ah/g,库伦效率为74.36%;0.1 C循环5次容量保留率为106.9%;0.2 C循环10次容量保留率为93.93%。低压预循环处理能降低直接充电至高电位对材料结构的破坏,改善其倍率性能;Mg O包覆层能够抑制Li PF6分解产生的HF与电极材料反应,进而降低金属离子的溶解,改善材料的循环稳定性,最佳包覆量为2 wt.%。采用碳酸盐共沉淀法,以过渡金属硫酸盐溶液、Na2CO3溶液和氨水为起始反应物合成碳酸盐前驱体,考察了过渡金属离子浓度(0.5、1.0、1.5、2.0 mol/L)和沉淀溶液p H值(8.0、8.5、9.0)对材料性能的影响。研究表明:过渡金属盐溶液浓度为1.0 mol/L、沉淀溶液p H为8.5时制得的前驱体经混锂和高温煅烧后得到的样品具有良好的层状结构和较低的Ni2+、Li+阳离子混排度;0.1 C下首次充放电比容量分别为350.9、280.7 m Ah/g,库伦效率为79.99%;0.1 C循环5次容量保留率为91.92%;0.2 C循环10次容量保留率为99.71%。低压预循环处理在一定程度上提高了材料的比容量及其倍率性能;Na元素添加在材料中形成Na0.7Mn O2.05结构的新相,促进了Li+在材料中的扩散,提高了材料的倍率和循环性能。性能最佳的样品为Li1.11Na0.06Ni0.10Co0.10Mn0.63O2,2.0-4.8 V电压范围内0.2 C首次充放电比容量分别为359.2、277.9 m Ah/g,库伦效率为77.37%,0.5 C循环50次容量保留率为94.90%。