锂离子电池是目前应用最广泛的二次电池,特别是随着新能源汽车的发展,锂离子电池的能量密度急需得到提高,其中电池正极材料的比容量成为制约锂离子电池发展的重要因素。传统层状结构正极材料和尖晶石结构正极材料的比容量已很难提高,因此开发新型结构的正极材料成为当前研究的热点方向。最近阳离子无序结构锂离子过量渗透现象的发现,使阳离子无序结构正极材料的比容量大幅提升。阳离子无序结构的锂离子电池正极材料再次得到关注。本文通过传统的高温固相法,选取阳离子无序正极材料Li_1+xNi_0.5-xTi_0.5-xNb_xO₂（LNTNO）系列氧化物作为研究对象,在这种结构中,锂离子和其它阳离子无序排列。文中探索了不同锂含量对材料性能的影响,对其进行电化学性能测试,确定了最优的锂过量含量。研究了材料制备过程中温度,时间等影响因素。又对Li_1.2Ni_0.3Ti_0.3Nb_0.2O₂（LNTNO20）正极材料进行了石墨烯的表面包覆,包覆后的材料首次放电容量达到218 m Ah g^-1,循环30次可逆容量为183 m Ah g^-1,在40 m A g^-1的电流密度下仍取得了152 m Ah g^-1的容量,获得了较为优异的循环和倍率性能。另外,一种新型的电场辅助烧结技术（简称闪烧技术）自其发现,在多领域得到广泛应用。闪烧技术相比于传统高炉温（700℃以上）烧结,闪烧技术可以在低炉温（200℃-700℃）的状态下进行材料烧结,其烧结时间较传统固相法也大幅降低。文中又首次把这种新型闪烧技术应用在锂离子正极材料的制备过程中,通过闪烧技术成功合成了Li_1.3Fe_0.4Ta_0.3O₂（LFTO）等阳离子无序结构正极材料。对闪烧过程中的时间、电流、场强等因素进行了研究,确定了最优条件。并对闪烧在其他类型正极材料中的应用做了探索。