锂离子二次电池具有高容量、无污染、无记忆效应、自放电小和较好的循环性能等优点，是性能优异的二次电池储能设备。锂离子电池在便携电子设备产业占有巨大的优势，未来在动力电池和大型储能领域有很好的发展前景。锂离子电池正极材料是制约锂电池容量和寿命的关键因素。在众多正极材料中，三元系正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2由于比容量高、循环性能好、毒性低等特点，在动力电池市场占有较大份额，被认为是最有望取代LiCoO2的正极材料之一。动力电池的工作温度范围要求较宽，在特殊地区环境温度甚至能达到-40℃。在边防和航空领域，对储能电池的低温要求甚至达到-60℃。锂离子电池的传统工作温度范围在-20~55℃之间，在温度低于-20℃时，锂离子电池的性能受到限制。影响锂离子电池低温性能的因素很多，在正极活性物质方面，主要集中在低温时锂离子扩散率降低、电荷转移阻抗增加和电极极性增强。本论文首先采用高温固相法、Pechini法和草酸根共沉淀法制备三元正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，对比电性能以确定LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的制备工艺。通过XRD和电性能表征后发现，草酸根共沉淀制备的正极材料的Li+/Ni2+混排最小，并且具有较好的循环性能和倍率性能。为了改善LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的低温性能，使用液相法对草酸根共沉淀法制备的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料进行包覆改性。包覆材料为非晶态锂快离子导体Li2O-2B2O3(LBO)。与包覆前LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料相比，改性后材料的低温电性能得到显著提高。在较严苛的-40℃时0.2 C倍率的放电比容量从37.2mAh g-1大幅提高到101.9 mAh g-1，比容量保有率为57.8%，是包覆前的约2.5倍。除此之外，包覆改性后LiNi1/3Co1/3-Mn1/3O2材料在-20℃具有更好的循环稳定性，在0.2 C倍率循环50次后，包覆材料的放电比容量保有率达到70.6%，远高于未包覆LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的28.8%。交流阻抗测试表明，LBO包覆能够降低材料在低温时的电荷转移阻抗，提高锂离子扩散率，从而有效改善LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的低温电化学性能。为了对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的倍率性能做进一步改进，我们对材料的制备方法做出改进。采用碳酸根共沉淀法和水热法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料。通过扫描电镜表征发现，水热后的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2具有类球形多孔二次颗粒。电性能测试表明，水热合成的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在10 C倍率充放电条件下最大放电比容量达到132.7 mAh g-1高于普通碳酸根共沉淀法样品的123.9mAh g-1。在-20℃时，2 C倍率的放电比容量为72.9 mAh g-1，高于共沉淀样品的46.0mAh g-1。通过水热法制备的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料由于具有类球状多孔隙二次颗粒，有效增加了正极活性物质的比表面积，增强了活性物质与电解液的接触，显著改善了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料的倍率性能。