1.6.1掺杂正极材料的制备

将一定比例的Al离子以Al2O3的形式加入样品中，等比例缩小Mn离子的比例，在总的物质的量不变的情况下控制其他元素的比例在样品中不变，修改Mn和Al的比例达到控制变量法的要求以此来得知Al的掺杂对于材料性能的改善与否。为便于比较，在掺杂前应进行控制变量实验，找出最佳的Al离子掺杂量，其余的使用锂镍钴锰比例为10:5:2:3。循环性能（电池的放电比容量与圈数的比），首圈充放电性能，倍率性能等总结了掺杂金属离子对材料性能的影响，找出了本实验中Al离子等最佳掺杂条件（掺杂量和替换位点）例如掺杂的量太高反而使电池性能下降，替换的元素种类不同也会有不同性能的产生。本实验中选择替换Mn离子，并加以实验。找出实际的最佳掺杂量。

1.6.2锂电池正极材料的优缺点

优点：

1、放电率低，无污染，与多种电解质有较好的相容性，与LiCoO2相比价格便宜等，是国内下一代动力电池的主流材料。2、镍钴锰酸锂以相对廉价和锰取代了钴酸锂三分之二以上的钴，成本方面优势非常显著。

3、和其他锂离子电池正极材料锰酸锂、磷酸铁锂相比，镍钴锰酸锂材料和钴酸锂在电化学性能和加工性能方面非常接近，使得镍钴锰酸锂材料成为新的电池材料而逐渐取代钴酸锂，成为新一代锂离子电池材料的宠儿。4、成本低廉，高比容量，工作电压与现有电解液匹配，安全性好。

缺点：

1、制备条件非常苛刻。

2、热稳定性差，循环性能在高温下不稳定。

1.7锂电池的正极材料以及Al掺杂

当运行电压较高(主要为4.4V)时，与正常条件下运行时相比，镍丰富的层状材料，LiNi1-x-yMnxCoyO2可能表现出较差的电化学性能。许多结构性退化在循环过程中阳离子阻碍，结构崩塌以及形成的散装材料，和电极和其它反应物之间的反应，如锂杂质(LiOH或Li2O)和衰竭，而后者是由水和电解质LiPF6之间的反应。负极LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料因其高容量、出色的性能和较低成本被认为是非常具有潜力能够替代传统LiCoO2电极的材料。然而，由于在高度脱硫状态下的不稳定和高反应性的Ni4+离子，富含镍的材料具有较差的循环能力。电极和电解质之间的反应增加了界面的阻力，导致快速的容量衰减。此外，在提高能量密度的方法中，通常采用高于4.4V的截止电压来提高可逆容量。高截止电压除了增加容量外，还会导致不稳定的循环性能。