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本发明公开了一种锂过渡金属氧化物及其制备方法和应用,包括下列步骤:提供含有可溶性的镍盐、钴盐、锰盐、钒源和铁源的金属盐混合溶液;将所述金属盐混合溶液、氨水和氢氧化钠溶液混合,控制pH在9?12之间,搅拌反应后,获得前驱体;将所述前驱体与锂源混合均匀后,高温烧结,制得锂过渡金属氧化物,即单晶正极材料Li(NixCoy?a?bMn1?x?yVaFeb)O2,其中,0.6<x<0.9,0.1≤y<0.15,0.001≤a<0.02,0.01≤a+b≤0.05,x+y+a+b=1。制得的锂过渡金属氧化物可在不提高截止工作电压的情况下,提供高能量密度和较高的充放电效率,提升锂离子电池的电性能。