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LiCoO2正极材料是当前锂离子电池商业化应用最广泛的正极材料之一，但自身缺陷如钴资源储量少、对环境不友好等问题制约了其进一步发展，而与LiCoO2结构相似的三元复合材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM)正逐渐成为新一代锂离子电池正极材料。对其研究获得如下结果：1.采用传统的高温固相法制备层状NCM正极材料，探索烧结制度、原料及球磨速度等工艺条件对NCM性能的影响。测试结果表明，当采用Co3O4(1)作为钴源，球磨转速为300r/min，球磨时间为4h，烧结制度为600℃预烧5h、950℃烧结20h时合成的NCM具有最好的电化学性能。2.将Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2前驱体与LiNO3为原料制备NCM，在750℃-950℃范围内考察烧结温度对产物NCM的结构及电化学性能的影响；并在最佳烧结条件下对NCM进行球磨-退火处理，考察退火温度对NCM性能的影响。测试结果表明，850℃烧结下，样品具有最好的循环稳定性和倍率性能。对材料退火处理后，材料的循环性能和倍率性能进一步提高，800℃退火处理的NCM材料倍率性能最好，在5C大电流放电下的放电比容量达到116.6mAh g-1，而未球磨退火处理的NCM样品的放电比容量为81mAhg-1，材料的电化学性能得到明显提高。3.通过溶胶-凝胶法和溶剂热法对NCM正极材料进行Al2O3表面包覆改性，通过XRD、SEM对包覆前后的NCM进行结构和形貌表征，结果显示，Al2O3包覆层对材料的晶体结构和表面形貌基本没有影响，但颗粒尺寸有所增加。采用蓝电测试系统和多通道电化学工作站研究了表面包覆对NCM电化学性能的影响。测试结果表明，表面包覆Al2O3后，材料的循环性能和倍率性能都有较大幅度的提高，溶胶-凝胶法所制备的Al2O3包覆NCM材料的循环稳定性和倍率性能最好；在此基础上，分别考察了烧结温度和包覆量对包覆材料性能的影响。结果显示，烧结处理温度为500℃、包覆量为2wt%时，Al2O3包覆NCM在高充电截止电压4.5V、充放电循环50次后的容量保持率最高，达到97.4%；5C放电倍率下，其放电比容量亦最佳，为151.5mAhg-1。4.本文还研究了高温固相反应、退火处理工艺及表面Al2O3包覆对NCM在采用硫化物固体电解质的全固态锂电池中的电化学性能，由浅入深研究了NCM正极材料与硫化物固体电解质的界面相容性问题。实验结果表明，高温固相法合成的NCM在全固态锂电池中容量较低，EIS结果显示其电阻超过1000，这可能是由高温固相法合成的NCM颗粒尺寸不均匀，团聚较严重，正极材料不能充分、均匀的与硫化物固体电解质接触所导致的。经800℃退火温度处理之后，NCM在全固态锂电池中的首次放电比容量能够达到114.5mAhg-1，而未退火处理的NCM的首次放电比容量仅为76.4mAhg-1，说明改善正极材料与硫化物固体电解质之间的界面对全固态锂电池性能的发挥至关重要。进一步将表面包覆后的NCM应用于全固态锂电池，实验结果表明，NCM表面包覆Al2O3后，其容量未得到较大改善，这可能是因为包覆层太厚或Al2O3包覆层与硫化物固体电解质的兼容性不好所致。