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正极材料是制约锂离子电池迅速发展的一个关键因素。材料的性能与合成方法有极大关系，传统高温固相法、共沉淀法能耗大、周期长，所合成材料晶粒和颗粒的可调控性差，晶型不明显，且团聚现象比较严重，导致性能不稳定。本论文中，笔者分别采用胆酸、海藻酸、和聚乙二醇来辅助合成了5V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4，利用这些有机物具有的“模板”特性来研究新型的制备方法，并考察了制备工艺对物理性能和电化学性能的影响。研究结果表明，有机物参与制备出的材料粒径、形貌和结构得到了调控，电化学性能也得到改善。 首次利用金属离子水凝胶法制备LiNi0.5Mn1.5O4，成功合成了微米-纳米级尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4.通过热分析(TG)确定了煅烧温度，将添加不同量的胆酸制备出的样品用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)表征了产物的晶体结构，用扫描电镜(SEM)观察产物的形貌，通过电池充放电、循环伏安(CV)等测试手段详细考察了不同条件下制备产物的电化学性能。比较得出较佳的一组样品颗粒尺寸在400-600 nm，在3.5-4.9 V电压区间以0.1C充放电，首次放电容量为141.08 mAh·g-1，表现出较高的放电容量，同时在提升循环及倍率性能和降低电池内阻方面也有较好的表现。 同样首次利用海藻酸为模板剂，辅助合成了正极材料LiNi0.5Mn1.5O4，并对其结构、形貌及电化学性能进行了表征。与普通共沉淀法相比，海藻酸辅助制备的样品表现出了良好的形貌特征和电化学性能。X射线衍射和扫描电子显微镜测试结果表明:模板法所制备出的材料具有较高的结晶度，颗粒晶型完整并达到微-纳级别。充放电测试结果表明:0.2 C首次放电表现出127.8 mAh·g-1的比容量，且50次循环保持率在99％以上。同时，循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试结果也能够解释容量较好的原因。 用聚合物(PEG)辅助合成了微米-纳米级的LiNi0.5Mn1.5O4颗粒。通过XRD测试，扫描电镜，充放电测试，循环伏安测试和交流阻抗，对比了此方法与共沉淀法所制备出的材料，以及添加不同分子量的聚乙二醇制备出样品的晶体结构、形貌和电化学性能。结果表明，所制备的材料颗粒晶型完整，尺寸均匀，同时具有更高的放电比容量、更低的电池内阻和更好的循环性能。充放电测试结果也表明增大PEG的分子量有助于提升材料的循环性能。