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作为一种高效储能装置,锂离子电池已广泛应用于各类便携式电子产品和电动工具中。正极材料作为锂离子电池的重要组成部分,其性能对锂离子电池的性能有重要影响。目前已实现商业化的正极材料中,LiNi0.8Co0.15Al0.05O2（NCA）由于具有容量高、成本低等优点,被认为是高比能量锂离子电池理想的正极材料之一。然而,NCA正极材料还存在循环性能差,热稳定性差等缺点,阻碍了其大规模应用。基于此,本论文研究了新型铝源、铝的取代量对NCA正极材料结构和电化学性能的影响,并采用类浓度梯度结构改性NCA正极材料,以期为提高NCA正极材料的电化学性能和热稳定性提供参考。首先,探究不同Al源对所制备NCA正极材料结构和电化学性能的影响。分别以Al（NO3）3和NaAlO2为Al源,通过共沉淀和高温固相联合的方法制备NCA正极材料。研究表明,以NaAlO2为Al源制备Ni0.8Co0.15Al0.05（OH）2前驱体时,NaAlO2发生水解反应,在碱性环境中反应较为缓和,可以有效避免Al3+沉淀过快而不能与过渡金属离子同时沉淀的问题。对所制备的两种NCA正极材料的结构分析表明,以NaAlO2作为Al源制备的NCA正极材料具有更加明显的层状结构和更小的阳离子混排度。因此,以NaAlO2为Al源制备的NCA正极材料具有更优异的电化学性能。此外,测试还表明,以NaAlO2为Al源制备的NCA正极材料还具有更高的振实密度和更好的热稳定性。其次,为了进一步提高NCA正极材料的电化学性能和热稳定性,采用类浓度梯度结构改性NCA正极材料。类浓度梯度结构材料具有与浓度梯度结构材料近似的电化学性能,同时具有制备过程简单、可控的优点。通过制备多级核壳结构前驱体（Ni0.8Co0.15）0.6（Ni0.8Co0.15Al0.05）0.2（Ni0.7Co0.15Al0.15）0.1（Ni0.6Co0.15Al0.25）0.1（OH）2.05,然后将其配锂烧结,利用过渡金属离子的高温扩散,制备类浓度梯度结构的NCA正极材料。研究结果表明,与均相NCA正极材料相比,类浓度梯度结构NCA正极材料的能量密度、循环稳定性和热稳定性均有显著提高。