如今,随着消费电子设备,电动汽车等储能系统的快速发展,传统锂离子电池(LIB)开始追求更高的能量密度。可再充电的钴酸锂(LCO)基锂离子电池在高操作电压下具有更高的比容量和输出电压,是发展高能电池的有力候选者。然而,在高截止电压下,LCO材料面临着诸多挑战,例如正极材料的不稳定,活性物质的溶解和液态电解质的分解等,不利于LCO电池的循环性能。为了解决上述问题,我们提出了一系列简易而廉价的方法,即通过物理和化学方式在正极材料表面构建人工钝化层。首先,我们采用了简单的刮刀涂覆法,将哌啶类离子液体功能化后的胶态二氧化硅纳米颗粒(SMPP)涂覆到LCO电极表面,从而在循环过程中构筑稳定的界面钝化层,以阻止LCO颗粒和电解液的接触。使用SMPP-LCO电极的电池在高电压下表现出稳定的循环特性。在3-4.6 V之间充放电循环时,其每圈循环的容量损失率仅为0.148%。此外,我们采用水热辅助混合表面改性的策略,设计了一种稳定且离子导电的三元Li,Al,F-改性LCO材料(LAF-LCO)。这种表面改性策略可以阻止液态电解质和LCO颗粒直接接触,减少了活性钴的损失。同时,其形成了由Li-Al-Co-O-F固溶体组成的表层掺杂层,这能使得LCO的相变过程可以在>4.55 V电压下可逆进行。改性LAF-LCO电池表现出了优异的电化学性能,其在循环200圈后,仍具有高达170.7 mAhg-1的放电容量,并且容量保持率也得到有效提升,达到了 81.8%。另外,我们组装了石墨/LAF-LCO电池,在循环70圈后仍具有高达600 Whkg-1的比能量密度(材料级别)。