本文分别采用固相法和溶胶凝胶法合成了锂离子电池正极材料层状LiMnO₂。在固相法中,通过热重分析确定煅烧温度,详细考察了煅烧温度和煅烧时间对LiMnO₂材料电化学性能的影响。在溶胶凝胶法中,考察了溶剂和p H值对材料电化学性能的影响。然后对合成的LiMnO₂材料进行掺杂和包覆研究,考察了掺杂量、包覆量和包覆剂对材料晶体结构、形貌和电化学性能的影响。通过XRD、SEM、TEM和EDS测试对合成材料的晶型、微观形貌进行分析,通过EIS、CV和恒流充放电测试对合成材料的电化学性能进行分析。在层状LiMnO₂材料的固相法制备中,将Mn O2在750℃煅烧5 h,制得Mn2O3,以Li OH·H2O和自制Mn2O3为原料,对锂锰混合物进行热重分析确定煅烧温度为550℃、650℃、750℃和800℃,煅烧时间为8 h、12 h和16 h。研究表明,在空气气氛300℃预烧4 h,再在氮气气氛750℃煅烧12 h,制得的样品具有层状正交结构,晶体表面光滑,电化学性能较优。该样品在2.0-4.3 V,0.1 C倍率循环20次放电比容量为181.1 m Ah/g,再次循环10次,容量保持率为97.3%。然后对其进行不同比例的Na、Al和Cr、Al掺杂研究。研究表明,Na、Al掺杂比例为0.02:0.05的样品,在2.0-4.3 V,0.1 C循环10次放电比容量达到201 m Ah/g,再次循环20次容量保持率为98.4%;Cr、Al掺杂比例为0.01:0.04的样品,0.1 C循环10次最高放电比容量为158.8 m Ah/g,低于未掺杂LiMnO₂样品,但整体的循环稳定性得到提高。最后对该样品进行Co O（液相法）和Mg O（沉淀法）包覆研究。在Co O包覆中,考察了包覆剂无水乙醇、去离子水和两者混合物,以及包覆量2wt.%、4wt.%、6wt.%和8wt.%对材料电化学性能的影响。研究表明,以无水乙醇为包覆剂,包覆量为4wt.%的样品,在0.1 C循环24次放电比容量为156.2 m Ah/g。在Mg O包覆中,最优包覆量为6wt.%,该样品在0.1 C循环最高放电比容量为153.2 m Ah/g。总体来看,包覆Co O和Mg O降低了LiMnO₂材料的容量,但提高了它的循环稳定性。溶胶凝胶法合成LiMnO₂材料,考察因素为溶剂（无水乙醇、去离子水）和p H值（p H=6、7、8）。其中,以去离子水为溶剂,p H值为7制得的样品具有较优的电化学性能,在2.0-4.3 V,0.1 C循环20次放电比容量为139.0 m Ah/g,最终的容量保持率为98.0%,在1 C倍率循环20次,首次放电比容量87.1 m Ah/g,容量保持率为95.4%。对其进行K、Cr掺杂研究,K:Cr=0.02:0.01和0.02:0.25的样品,在2.0-4.3 V,0.1 C循环放电比容量高于LiMnO₂样品,最高放电比容量分别为151.8 m Ah/g和143.3 m Ah/g;在其他倍率循环时,Li0.98K0.02Mn0.99Cr0.01O2样品放电比容量与LiMnO₂样品几乎相同;其他比例掺杂样品放电比容量低于未掺杂的LiMnO₂样品。