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尖晶石型锰酸锂正极材料(LiMn2O4)因为其丰富而廉价的资源，环境友好，更好的安全性，高电压和良好的充放电倍率能力，目前是最有前途的正极材料之一。但是，因为锰酸锂的循环稳定性较差，研究人员已经尝试了掺杂与包覆的方法对锰酸锂正极材料进行改性，但是其改善循环性能的同时却严重降低了其电容量。所以，最近正极材料的研究方向主要集中在以降低粒径来提高性能，纳米尺寸的电极材料可以促进锂离子的扩散速度，以及缩短电子的运输距离，从而提供更好的电化学性能。然而，纳米粒子的低振实密度会导致正极材料的体积能量密度降低，同时其纳米尺寸的电极材料制备条件一般也会非常复杂。 为了解决这些问题，本文制备并研究了多孔球形锰酸锂正极材料，一些有意义的研究进展如下: (1)使用固相反应合成LiMn2O4样品，并讨论其反应参数对样品晶体结构，显微形貌与电化学性能的影响，并对其进行富锂掺杂改性以提高其循环性能。结果表明，在650℃合成的LiMn2O4样品在0.1C倍率的首次充放电仅为99mAh/g，而在750℃与850℃下的LiMn2O4样品在0.1C的倍率下的首次充放电容量都为121 mAh/g。在富锂掺杂方面，所得LiMmO4样品从XRD结果可以明显看出富锂掺杂可以明显的改善LiMn2O4正极材料的循环性能，根据实验我们可以看出随着掺杂比例的增加，LiMn2O4样品的循环性能越好。但是随着掺杂比例的增加，样品的初始容量随之降低。 (2)采用沉淀法合成MnCO3并控制反应溶液的浓度比、原料的化学计量比等实验参数，获得了不同形貌的MnCO3，并探究了以上参数对碳酸锰形貌的作用与影响。之后，通过对球形MnCO3热处理方法得到多孔球形的前驱体Mn2O3，并进行各项测试，得出制备球形MnCO3颗粒的最佳实验参数，即常温下，按NH4HCO3与MnSO4的摩尔量为0.04 mol与0.004 mol、两溶液浓度比为10∶1。高温热分解MnCO3制备获得了均匀多孔球形Mn2O3前驱体，对其反应过程与结果进行分析其多孔形貌形成机理，即多孔结构产生是由热分解释放出CO2所形成的一次孔洞后，因晶粒的长大与小晶粒消失，在第一阶段细小的孔洞逐渐变大所致。 (3)采由拓扑化学反应路线，由多孔前躯体Mn2O3与LiOH合成多孔锰酸锂。与传统固相法所得的LiMn2O4正极材料，所得的多孔球形LiMn2O4正极材料有着更优秀的倍率性能和更稳定的循环性能。其首次循环的容量在0.2 C、1C、2C、5C、10C、20 C分别为128 mAh/g、125 mAh/g、118 mAh/g、109 mAh/g、98 mAh/g、83 mAh/g。而在循环性能方面PS-LiMn2O4样品在100次循环仍然保持94％的放电容量。