当今社会,能源和环境在人类的可持续发展中起着至关重要的作用。在低碳经济背景下,新能源汽车已成为节能减排的重要途径之一。电池作为新能源汽车的主要或辅助动力源,已成为新能源汽车发展的瓶颈。与其他电池相比,锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、自放电低、循环性能优异等优点。它已广泛用于插电式混合动力汽车（PHEV）和纯电动汽车（EV）。为了促进电动汽车的发展,研究人员致力于寻找性能优越的电极材料,尤其是锂离子电池的正极材料。高镍正极材料因其成本低、容量高,很有希望成为下一代的锂离子电池正极材料。但是随着镍含量的增加,材料合成变得困难,且高温循环下Ni³⁺易还原成Ni²⁺,占据锂层空位,材料易发生相结构转变（层状→尖晶石→岩盐）形成电化学惰性的类NiO相。在材料表面产成微裂纹,并释放氧气,导致电极材料循环性能和热稳定性变差,造成锂离子电池的安全性能降低。本文通过高温固相法制备高镍正极材料LiNi_0.815Co_0.15Al_0.035O₂（LNCAO）,探究不同锂源和烧结工艺对高镍正极材料结构、形貌以及电化学性能的影响。结果发现:以氢氧化锂为锂源,前驱体和锂盐的摩尔比为1:1.05,在550 ^o C下预烧结4小时,最终在750 ^oC下烧结16小时得到了层状结构明显、锂镍混排较小、形貌均一、电化学性能良好的高镍正极材料LiNi_0.815Co_0.15Al_0.035O₂。将所制备的高镍正极材料组装成半电池,在2.7–4.3 V（vs Li/Li⁺）的电压范围,1 C(180 mA g^-1)下进行恒流充放电测试,可逆容量达到165.4 mAh g^-1,首周库伦效率为91.7%,循环100周后,容量保持率达到93.2%。在此基础上,利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯（GO）,经过热还原得到还原氧化石墨烯（R G O）后,通过简单的液相法成功地制备了LiNi_0.815Co_0.15Al_0.035O₂/RGO（LNCAO/RGO）材料,并比较了不同石墨烯添加量制备的复合材料的结构、形貌及电化学性能间的差异。结果发现:在适宜的石墨烯添加量下（2%）所制备的复合材料具有更加优异的循环稳定性和倍率性能。在2.7–4.3V,0.1 C电流下,放电比容量为215.8 mAh g^-1,在1 C电流下经过200周的充放电后,容量保持率在85.8%,每一周容量损失率仅为0.07%,为未包覆石墨烯LNCAO材料的一半;在5 C的大电流下,复合材料的可逆比容量达到140.2 mAh g^-1。复合材料具有良好的电化学性能的原因是:石墨烯包覆的特殊结构,减少了电极材料与电解液的直接接触,降低了电解液对电极材料的腐蚀作用,从而改善了材料的循环稳定性。此外,石墨烯具有超强的导电和导热性能,因此能够改善材料的倍率性能和热稳定性。因此,经过石墨烯的包覆后,材料的电化学性能和热稳定得到了提升。以2%石墨烯添加量制备得到的LNCAO/RGO材料为正极,商用石墨为负极,制备了软包锂离子电池。经过石墨烯的包覆后,材料的热稳定性和循环稳定性得到了一定的改善。在充放电过程中,石墨烯包覆的特殊结构能够减少电极材料与电解液之间发生的副反应。此外,石墨烯的包覆降低了锂镍混排,增加了材料的比表面积,从而拓宽了锂离子的传输通道,加快了锂离子传输动力学。这些工作揭示了石墨烯在提高电极材料的循环、热稳定性和倍率性能方面的作用,为今后在储能及相关领域内设计高镍层状正极材料的先进结构提供了有益的指导。