人类对能量存储的需求不断增长，引发了对高能量密度锂离子电池的巨大需求。然而，高能量密度伴随的体系不稳定性为新型正极材料的大规模应用蒙上了一层阴影，而且这种不稳定性会随着能量密度的提升而变得越发严重，影响电池的循环稳定性和安全性。作为决定电池能量密度的组件，正极材料的衰减通常始于不稳定的正极/电解液界面。因而，调控正极材料的表面结构，有助于提升高能量密度正极材料的稳定性。　　尖晶石型正极材料以其高倍率性能、耐过充和低成本的优势，受到了科学界和产业界的共同关注。其中，高电压尖晶石镍锰酸锂材料，更被认为有希望用于下一代锂离子电池。然而，其相对不稳定的表界面制约了尖晶石型正极材料的进一步发展。本论文主要分为以下四个部分，研究了尖晶石型锂离子电池正极材料的表面纳米结构调控，为解决正极材料表界面问题提供了新的思路和手段。　　1.用于稳定正极材料的表面晶格空位调控策略　　基于高电压镍锰酸锂正极材料，展示了一个利用调控表面晶格空位稳定正极材料的新策略。实验数据表明，通过构筑一个铝离子部分填充镍锰酸锂表面16c八面体空位的厚度约为10nm的外延生长的表面层，可以在不影响锂离子迁移能力的前提下提升镍锰酸锂材料的表面稳定性，抑制发生在表界面的副反应和晶体结构的恶化。这种控制铝离子在表面填充浓度的方法十分简便易行，可以有效提升镍锰酸锂在长循环中的稳定性。　　2.构筑两相表面层稳定镍锰酸锂正极材料　　阐述了一种利用表面相调控稳定镍锰酸锂正极材料的方法。通过热处理诱导表面相变，镍锰酸锂材料表面的尖晶石结构会转变成一个由类岩盐相和层状相构成的纳米表面层。其中，电化学稳定的类岩盐相可以提升镍锰酸锂材料的表面稳定性，而层状相可以保证锂离子和电子的迁移活性。通过调节合成方法，我们可以精确控制表面层各相的比例与分布，实现表面保护与电化学活性之间的平衡。这份工作强调了表面相调控对稳定高能量密度电池体系的重要性。　　3.表面均匀锌掺杂提升锰酸锂正极材料高温性能　　通过引发氧化锌包覆层与锰酸锂材料的固相反应实现了锰酸锂表面的均匀锌掺杂。氧化锌包覆层的厚度在纳米尺度可控，因而表面层中锌的掺杂量可以得到精确的控制。表面锌掺杂可以减小锰酸锂表面的Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)比率，抑制锰溶出和Jahn-Teller畸变，提升表面锌掺杂的锰酸锂的高温性能。　　4.表面均匀钴掺杂优化镍锰酸锂正极材料　　开发了一种在不同基底材料上构建含钴包覆层的通用方法，并应用于镍锰酸锂的包覆。在施加适当的高温热处理后，可以在材料表面形成一个外延生长的不影响锂离子传输的保护层，在不影响材料电化学活性的前提下保护材料表面，提升了材料在长时间循环中的容量保持率。