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锂离子电池已经广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和储能等领域，这要求其具有能量密度高、循环稳定性好和安全性高等特点。正极材料作为锂离子电池的重要部件，对锂离子电池的容量、循环、热稳定性和安全性等方面都有重要影响。三元正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2兼顾了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂的优点，具有工作电压高、比容量高、成本较低等特点，已成为动力电池和储能电池的主要正极材料之一，但其电子电导率和离子电导率不高，在高电压和大电流放电条件下循环性较差，在存储和充放电循环过程中容量衰减比较严重。改善和提升三元正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的电化学性能是目前研究热点之一。 本文采用超声分散和搅拌的方法制备了导电碳黑/碳纳米管/石墨烯复合导电剂，采用扫描电镜(SEM)、四探针、充放电、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等测试方法研究了导电剂对锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2表面形貌、电阻率和电化学性能的影响。结果表明：添加2％复合导电剂SP/CNTs/G的样品0.2C首次充放电比容量分别为201.93mAh·g-1和180.29mAh·g-1，首次充放电效率为89.28%。3.0C循环5次后的放电比容量为161.45mAh·g-1，容量保持率仍有89.69%，1.0C循环50次后放电比容量为166.97mAh·g-1，容量保持率为96.65%，倍率和循环性能优良。 采用化学蚀刻法制备了微孔铝箔，其表面为蜂窝状结构，孔径在5～20μm之间，涂碳铝箔表面凹凸不平，其上碳材料分布均匀。本文研究了不同铝集流体对锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2电化学性能的影响，微孔铝箔、涂碳铝箔作为正极集流体制备的样品剥离强度显著提高，0.2C首次放电比容量分别为176.80mAh·g-1、177.70mAh·g-1，8.0C循环5次后的放电比容量分别为134.04mAh·g-1、135.87mAh·g-1，较空白铝箔的分别提高13.84、15.67mAh·g-1，1.0C循环50次后放电比容量分别为161.15mAh·g-1、164.92mAh·g-1，较空白铝箔的分别提高4.30、8.07mAh·g-1，使用微孔铝箔和涂碳铝箔的电池电化学性能优良。 采用湿法球磨法制备了锂离子电池用混合正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4，通过X射线衍射(XRD)、SEM、充放电测试、CV、EIS等测试，研究对比了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4与LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的物理和电化学性能，并分析了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的容量衰减机理。研究发现：混合正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4的晶体结构完好，碳包覆的纳米LiFePO4颗粒较好的包覆在LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2表面。含15wt%LiFePO4的混合正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4电化学性能优良，0.2C首次放电比容量为181.40mAh·g-1，首次充放电效率为90.79%，1.0C循环50次后放电比容量为169.89mAh·g-1，容量保持率为97.80%，3.0C循环5次后的放电比容量为162.22mAh·g-1，容量保持率仍有89.43%，60℃高温存储7天后，容量保持率和容量恢复率分别为86.48%和97.32%，该混合正极材料电化学性能优良。 循环和高温存储后LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的电荷传递阻抗Rct都显著增大，XRD结果显示两种样品的特征衍射峰位置基本不变，且没有出现杂相峰，但峰强明显减小，且I(003)/I(104)值减小，但LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4比LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的大，说明LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4材料的阳离子混排现象有所改善。循环后LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4的表面没有明显变化，但LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2颗粒有部分发生粉化，高温储存后LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2颗粒表面出现裂纹，且颗粒之间的链接断裂，而LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4颗粒只有轻微粉化。材料结构规整度下降，阳离子混排程度加剧，电荷传递阻抗增大是LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2容量衰减的主要原因。