锂离子电池具有工作电压高、充放电寿命长、比能量高、环境友好等优点,是一种高性能的绿色二次电池。目前商用的锂离子正极材料LiCoO2由于存在较高的工业成本以及Co有毒性,迫使人们寻找一种替代材料。尖晶石锰酸锂LiMn2O4不仅成本低、易合成、安全性能高而且对环境友好、无毒无污染,被认为是非常有前景的替代材料。但是LiMn2O4的循环稳定性,特别是高温下容量衰减比较严重,阻碍了它的商业化进程。通过用锂元素部分取代锰元素,形成富锂相的尖晶石锰酸锂Li4Mn5O12(Li1+0.33Mn2-0.33O4)可以提高锰的氧化态,推迟Jahn-teller畸变从而提高循环性能。　　 采用氧化共沉淀法制备了富锂锰酸锂Li4Mn5O12粉末。实验发现在锂过量时才能获得纯的尖晶石富锂锰酸锂相。通过扫描电镜(SEM)照片发现,随锂含量的增加,纳米杆逐渐变短、成片、团聚,最后形成由纳米颗粒团聚而成的微米级二次颗粒。低倍率时(0.1C),由高浓度氢氧化锂溶液制备的试样具有更高的比容量,试样初始比容量达到161.1 mAh·g-1,接近理论值163 mAh·g-1。2 C倍率下,低浓度氢氧化锂溶液的试样相对高浓度试样获得更高的比容量,且低浓度氢氧化锂试样的循环性能表现更优异,前100个循环几乎没有容量衰减。　　 通过喷雾干燥法与固相法结合制备得到颗粒尺寸在20～50 nm范围的Li4Mn5O12纳米单晶粉末。X射线衍射(XRD)图谱表明该方法成功获得结晶完整的立方尖晶石相,SEM照片显示颗粒具有明显的立方体形貌,表面光洁且边缘分明。讨论了喷雾过程和喷雾温度对最终产物的形貌及电化学性能的影响,材料在3 V区有良好的电化学性能,0.5 C下首次放电比容量达158.7mAh·g-1,经过300个循环之后,比容量仍能保持在80 mAh·g-1以上。　　 在没有任何催化剂和有机试剂的辅助下,分别以多步模板法和一步模板法制备得到富锂相的尖晶石锰酸锂Li4Mn5O12材料。两种方法相比较,一步模板法获得材料的结晶度更高。水热辅助的前驱体形貌更均匀,颗粒表面更光洁。电化学性能测试表明,一步模板法获得试样的比容量比分步固相法获得的试样平均要高40～50 mAh·g-1。