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目前锂离子电池的能量密度主要受正极材料的制约。常用正极材料中,钴酸锂具有良好的循环性能、倍率性能和高的压实密度,但在目前应用电压下,未能充分发挥其理论比容量。然而,随着充电电压的升高,电解液的稳定性下降,钴酸锂中锂不断脱出,氧化性增强,电极与电解液界面副反应愈加严重;Co与O元素的能级重叠导致氧释放,钴离子溶解,电极表面CEI膜被破坏,性能恶化。为应对这些问题,本文分别对钴酸锂（LCO）和电解质进行改性,来提高钴酸锂正极在高电压下的稳定性,以进一步挖掘其应用潜力。首先,利用多巴胺自聚合覆膜特性,通过湿化学法技术使其包覆在纳米Si O2表面,实现纳米Si O2表面的官能团化,形成功能化纳米包覆物PDA@Si O2。合成的PDA@Si O2具有良好的耐高压性,且与钴酸锂电极颗粒之间产生紧密的相互作用,避免了纳米Si O2的团聚,增强了气相Si O2形成固体超强酸的作用,有效抑制了界面副反应、晶体结构的不可逆相变,提升钴酸锂正极材料在高电压下的界面稳定性和导离子性,显著改善了钴酸锂正极在4.6 V高电压下充放电循环的稳定性。在常温和4.6 V充电截止电压下,功能化纳米Si O2改性钴酸锂首次比容量达到193 m Ah g-1,循环200次后容量保持率仍能达到78%;且50℃高温下也具有高的库伦效率和容量保持率。其次,钴酸锂在4.6 V高电压下的容量衰减还与晶格氧逸出和参与副反应有关。为此,本文选用低熔点和还原性适中的Se,进一步开展了Se包覆改性LCO的研究。通过优化分散方式、烧结方案及包覆量的优化,结果表明,相比于传统的机械球磨法,我们首次采用易挥发性溶剂——CS2溶解Se的液相分散法,实现Se对LCO有效的均匀包覆。对比各高温烧结方案发现,无烧结Se直接包覆于LCO表面可最大限度地保持Se的化学性质,从而使Se包覆LCO复合电极获得良好的循环性能同时较高的比容量。所制备的L-Se@LCO复合电极在1 C和较高的面载量下(～7 mg cm-2)比容量可达到约182 m Ah g-1,与空白LCO电极首放比容量较接近,且循环120次后,与空白LCO电极相比,改性后LCO电极的容量保持率达到82.8%,循环性能得以显著改善。改性机理研究表明,Se能在4.6 V高电压下优先被氧化,保护晶格氧。充放电循环过程中,L-Se@LCO电极的表面能形成薄而稳定的CEI膜,表面相变、晶格畸变和微观应变积累等问题得到有效缓解,在几乎不牺牲比容量的情况下提高了高电压钴酸锂的循环稳定性。最后,本文以原位热聚合法制备PEGDA基凝胶电解质,以10 wt%的低粘度、较高离子电导率的1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐（简称为IL）对PEGDA基原位凝胶电解质进行改性。IL的加入拓宽了原凝胶电解质的电化学窗口（～5 V）,提升了原凝胶电解质的离子电导率(4.36 m S cm-1)和热稳定性。基于IL改性的PEGDA原位凝胶电解质（IL/PEGDA GPE）,组装Li Co O2半电池,在4.6 V高电压下获得较优异的循环性能,0.5 C下循环100次容量保持率达到74.3%。研究表明,此类烷基咪唑类离子液体添加剂对PEGDA基凝胶电解质的离子电导率负面影响小,加入量提高至10 wt%以上,凝胶电解质仍能保持高的导离子性。因此,可通过提高烷基咪唑类离子液体加入量的方法进一步有效提升了PEGDA基凝胶电解质的抗氧化能力和热稳定性,同时在正极颗粒表面形成具有保护作用的凝胶电解质层,有效抑制了电极界面副反应,保持了钴酸锂正极高电压下晶体结构的稳定性。烷基咪唑类离子液体改性PEGDA基凝胶电解质是一种应用前景较好的高电压聚合物电解质。