随着锂离子电池在电动汽车、消费类电子产品等领域的不断应用,开发出长寿命、高安全性和高能量密度的正极材料成为推动锂离子电池实用化的关键。其中钴酸锂（LCO）自商业化以来就因高振实密度、高理论容量等成为消费类电子产品的首选正极材料。当前,扩大充电电压窗口是提高LCO能量密度的有效策略,却无法兼顾热稳定性和循环稳定性的同步提升,这主要是由于高电压下会发生结构的不可逆相变和表界面的副反应。针对以上问题,为改善高电压LCO的电化学性能,本论文的主要研究内容如下:对比研究了固相烧结法、水热合成法和商业产品三种途径获取的LCO的物相形貌和电化学性能,选择具有最高初始比容量的固相烧结法合成的LCO作为本研究的基底材料,但该基底材料的循环稳定性较差,为探究其失效机理,本文通过容量电压微分曲线（d Q/d V）,原位XRD和SEM等表征,揭示了LCO在4.6 V高截止电压工况条件下,充电至4.55V左右会发生O3-H1-3的不可逆相变,该相变的累积会使得结构变得不稳定,表面副反应加剧,晶体发生层间滑移,进而导致容量快速衰减。掺杂和包覆是当前改善上述问题从而提升循环稳定性的有效方法。采用Sn掺杂及SnO2包覆钴酸锂（S-SLCO）的策略来对基底材料进行有效调控。电化学测试结果显示,S-SLCO在4.6 V的高截止电压下,以0.5 C（1C=140m A/g）循环100圈后,仍展现出158.97 m Ah/g的容量,容量保持率为77.02%,相比于未改性的基底材料（容量保持率为15.04%）有很大提升。其原因在于,基于Sn掺杂剂的钉扎效应,晶格中[Co O6]八面体发生变形扭曲的程度减少,从而改善了晶体结构中O3-H1-3相变的可逆性。活性材料SnO2的包覆进一步提升了LCO的界面稳定性,同时减少初始放电比容量的损失。采用固态电解质Lil.3Al0.3Ti1.7P3O12（LATP）和氟化物Mg F2双层包覆钴酸锂（ML-LCO）的策略来进一步改善钴酸锂的界面问题。差示扫描量热法（DSC）结果表明,经改性后的ML-LCO的放热温度从224.1℃增加到273.2℃,热稳定性得到有效提升。电化学性能测试结果显示:ML-LCO在4.6 V下,以0.5 C循环200圈后容量为159.48 m Ah/g,容量保持率为81.10%,且循环500圈后仍有113.70 m Ah/g的容量。这可归因于快离子导体LATP能够提升锂离子在正极材料中的动力学传输速率,氟化物Mg F2可以阻挡电解液中HF对正极材料表面的侵蚀,抑制表面晶格氧和过渡金属离子的迁移,双层包覆的协同作用延缓了不可逆相变的产生,提升了界面稳定性。