层状三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2和LiNixCoyAl1-x-yO2材料由于具有较高的可逆容量、高工作电压以及低成本等优势,被认为能够运用于电动汽车领域里最具有潜力的正极材料之一。然而,下一代远程电动汽车要求正极的能量密度需达到500Wh/kg,目前市面上还没有找到相匹配的可应用于商业的正极材料。而发展高工作电压下的三元正极材料是增加锂离子电池能量密度的有效途径之一。但是,高工作电压环境使得三元材料会产生容量衰减、循环寿命低以及微裂纹等问题,这限制了高电压三元材料的发展。为了解决高工作电压环境所带来的问题,我们在三元材料表面包覆遗态仿生材料。遗态仿生材料是以生物质为模板所合成的材料,在保持原有模板的精细结构的同时,将模板内的有机质替换成所需的功能材质。这类材料借助了生物界生物体进化千百万年所得来的优化结构,可以获得比仿生材料更加优异的功能特性,同时,获得模板所不具备的性能。在本论文中,我们通过XRD、SEM以及一系列的电性能测试,确定了包覆的对象为三元材料(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2)以及所用的电解液。同时我们在所选的包覆对象材料表面,采用溶胶-凝胶法,以柚子皮中的柚皮苷为模板,将Al2O3、TiO2、SiO2、LiAlO2包覆在三元材料上。以此来提升三元材料在高工作电压下的循环性能以及倍率性能,同时研究包覆物质对三元材料作用机理。在Al2O3、TiO2、SiO2包覆三元材料的实验中,我们研究了不同的氧化物包覆、包覆量、不同的高工作电压环境等条件对三元材料的电化学性能的影响以及包覆物质的作用机理。对其研究发现,发现包覆Al2O3能够获得在高工作电压下更加优异的电化学性能。在工作电压4.6 V下,包覆量1wt%的三元材料表现出最佳的电化学性能,1 C倍率下,最优包覆量1wt%其初始放电比容量为172.2 mAh/g,循环100圈后其放电比容量为141.2 mAh/g,容量保持率为81.99%,而未包覆的材料其初始放电比容量为167.4 mAh/g,100圈循环后,其放电比容量为113.6 mAh/g,容量保持率为67.86%。而随着工作电压的升高,在4.7 V时,其容量保持率随着包覆量增加而增大,包覆量为2wt%的材料,其初始放电比容量为181.6 mAh/g,100圈循环后其放容量为137.7mAh/g,容量保持率为75.82%,未包覆的材料其初始放电比容量为173.5 mAh/g,100圈充放电循环后,其放电比容量为115.6 mAh/g,容量保持率为66.62%。通过对循环后,包覆Al2O3的材料与原材料进行对比表征发现,包覆的Al2O3能够避免活性材料与电解液直接接触,抑制副反应,同时包覆的Al2O3能够与电解液分解产生的HF反应,避免破坏材料表层结构,抑制相转变,达到稳定材料结构的作用。且拥有特殊结构的Al2O3还能提高材料表层的Li+扩散系数,获得比普通氧化铝包覆更加优异的循环性能。在LiAlO2包覆在三元材料的实验中,研究不同包覆量对三元材料在高工作电压下的电化学性能的影响,结果发现,在4.6 V（4.7 V）充电截止电压下,原材料的初始放电比容量为174.5 mAh/g（173.5 mAh/g）,经过100个充放电循环后,其比容量为145.6mAh/g（115.6 mAh/g）,容量保持率为83.43%（66.63%）。而最佳包覆量1wt%LiAlO2的三元材料的初始放电比容量为193.2 mAh/g（189.5 mAh/g）,循环100圈后,其比容量还剩162.2 mAh/g（142.3 mAh/g）,容量保持率为83.95%（75.09%）。且相较于Al2O3包覆,LiAlO2包覆能够提高三元材料在高工作电压下的倍率性能。通过对循环后的材料进行结构表征发现,包覆在材料表层的LiAlO2能够为材料表面提供物理保护,抑制副反应,同时其锂离子导体特性能够提高材料表层的锂离子扩散系数,通过之前研究发现,模板法合成的包覆材料能够获得比普通材料更加高的锂离子扩散系数,这也是LiAlO2包覆能够获得更加优异的倍率性能的原因。