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近年来，由于锂离子电池具有开路电压高、能量密度大、使用寿命长、无记忆效应、无污染及自放电小等优点使其成为重要的绿色能源，目前已广泛应用于移动电话等小型电子设备，并已在电动汽车(EV）和混合动力汽车(HEV)等交通工具上展现出广阔的前景。具有新型层状结构的富锂正极材料(1-x)Li2MnO3·xLiFeO2由于其环境友好，价格低廉以及较高的放电容量等优点，引起了很多研究者的关注。但是这种铁锰基富锂正极材料也存在合成过程繁琐，循环性能较差等问题，本文主要通过掺杂不同的过渡金属元素来改善其较差的循环性能，同时进行简化合成工艺的尝试。 （一）由于Fe-Mn基富锂正极材料中有富铁和富锰纳米畴，Li/Fe混排严重，故为了改善铁锰基富锂正极材料的层状结构，提高其循环性能，本论文使用了溶胶凝胶法进行了同价态元素Co3+的掺杂，合成富锂正极材料0.7Li2MnO3·0.3LiFe(1-x)CoxO2(x=1,1/3,1/4,0)。以0.7Li2MnO3·0.3LiFe2/3Co1/3O2为例，研究不同煅烧温度对于材料性能的影响，发现煅烧温度达到600℃出现了尖晶石结构，导致放电容量较低;500℃下得到的材料虽然首次容量较高，但是由于温度较低结晶度不够，导致循环容量迅速衰减;而550℃下得到的材料具有较好的循环稳定性和较高的循环容量。之后，不同掺杂比例的材料都在550℃煅烧下得到，通过XRD分析，与未掺杂的材料相比，掺杂Co之后的材料(108)和(110)峰劈裂逐渐明显，说明Co的掺杂改善了材料的层状结构。电化学测试表明，掺杂Co之后，随着Co含量的增加，材料放电电位升高，直到x=1之前，循环容量增加，其中当掺杂量在1/3时表现出优秀的循环性能和倍率性能，在40mA/g电流密度下，首次容量达到234mAh/g，循环40次后容量保持率为69.6％;在200mA/g电流密度下，首次容量达到161mAh/g，循环50次后容量保持率为95％;而x=1时即Co-Mn基富锂正极材料由于不适合低温煅烧，容量衰减严重。本文结合EIS以及对不同电位下电化学性能和不同Co含量的容量微分曲线进行了分析，结果表明Co的掺杂可以稳定层状结构，减小电荷传质阻抗，加快锂离子的扩散速度;Co的掺杂可以有效地稳定结构，很可能是由于Co改善了材料的层状结构，防止了结构畸变，而且Co也参与了电化学反应，提供了容量，同时Co的掺杂也提高了Li2MnO3的活性。 （二）本文将高价态Mo6+掺杂到富锂正极材料0.7Li2MnO3·0.3LiFeO2中，拟通过较强的Mo-O键降低材料在循环过程中Li2O的生成，稳定材料的晶体结构。通过XRD的分析发现，Mo含量低于2％未发现尖晶石结构，但是当含量达到2％时，能观察到微弱的LiFe5O8尖晶石的峰值，而含量达到3％时出现了明显的LiFe5O8的尖晶石结构，这可能是由于Mo的价态较高，材料中溶解度有限。XPS结果证明Mo在化合物中为+6价，而且O的XPS图谱表明，掺杂Mo之后明显减少了材料表面Li2CO3的生成。通过电化学测试发现，随着Mo含量的增加，首次充电容量降低，说明Mo掺杂有效地降低了O的缺失。掺杂量为2％的材料表现出较好的循环性能，在2.0-4.8V，40mA/g电流密度下，首次放电容量为201mAh/g，50次循环后容量为162mAh/g，容量保持率为81.6％，在200mA/g电流密度下，仍能保持122mAh/g的放电容量。为了研究Mo在材料中的作用，本文对于掺杂量为2％的材料和未掺杂的材料进行循环之后的容量微分，研究结果表明，Mo的掺杂抑制循环过程中O的缺失，也提高了Li2MnO3组分的活性，改善了循环稳定性。 （三）流变相法是一种将流变学与合成方法相结合的软体学绿色合成方法，工艺简单，耗能较低，广泛应用于合成纳米材料。为了进一步简化合成工艺，本文采用了流变相法在550℃煅烧下得到富锂正极材料0.7Li2MnO3·0.3LiFeO2，通过XRD、SEM、EIS等测试方法，考察了不同溶剂对于材料结构、形貌和电化学性质的影响。研究结果表明使用草酸溶液所合成的材料具有较好的电化学性能，在40mA/g电流密度下容量可以达到178mAh/g，经过50次循环后容量为171mAh/g，容量保持率为96.1％，在200mA/g的电流密度下，首次放电容量为136mAh/g，经过50次循环后容量为119mAh/g，容量保持率为87.5％。