零排放的新能源汽车是国家实现“碳中和”和“碳达峰”目标的战略选择,然而目前动力电池产品存在能量密度低引起汽车续航能力不够的问题,阻碍了新能源汽车的推广和使用。提升三元层状正极材料（NCM）的截止电压和研发高能量密度无钴富锂锰基材料（LLOs）能够有效提高锂电的能量密度进而缓解里程焦虑问题,已经成为广大科研人员的研究课题。然而,当截止电压超过4.4 V时,三元材料更容易和电解液发生界面反应,损坏材料晶体结构,影响电极的循环性能。与此同时,无钴富锂锰基材料虽然能量密度高,但仍然面临首次库伦效率低、倍率性能差、电压衰减严重和循环使用寿命短等商业化难题。因此,本文通过对材料表面包覆改性、进行磷酸化处理、构筑表面集成结构保护机制,显著提高三元材料在高电压下的结构稳定性,促进无钴富锂锰基正极材料的产业化。主要的工作概括如下:1.采用水热法和固相法合成NCM523原始材料,并用氟化铵和多种硝酸盐对材料进行湿法包覆处理,制备了具有不同氟化物包覆的NCM523复合材料。电化学性能测试表明,它们在高电压下表现出优秀的循环稳定性。通过SEM、XRD、XPS、拉曼、TEM等手段对材料进行表征分析,从材料表面形貌、结构、价态、组分变化等揭示了氟化物包覆提升材料在高电压下结构稳定性的机理。同时从化合物价态、金属离子半径和氟化物的pH值三个因素入手探究不同氟化物对材料界面反应的抑制作用,进行规律的总结和归纳。2.高温固相法合成无钴富锂锰基材料,采用磷酸二氢铵对原始材料进行磷酸化处理改性,调节材料表面的组分,促进单斜相的活化。通过调节处理的pH值控制磷酸化程度,并对原始样和pH=6.5的样品进行深入分析以探究材料结构以及性能受磷酸化程度的影响。利用STEM、拉曼、XPS等探究磷酸化对材料结构的影响,并采用倍率性能、长循环、EIS和CV测试探究磷酸化的电化学性能效果以及作用机理。结果表明,磷酸化显著提升了材料的结构稳定性,改善了阴离子的氧化还原活性。3.通过熔融盐法合成高容量的无钴富锂锰基原始材料,提前在商业化的碳酸盐前驱体表面均匀包覆氧化物,随后利用熔融盐法高温煅烧,可以制备出具有金属离子掺杂的表面集成改性材料。通过STEM、拉曼、XPS等表征揭示了表面集成结构抑制界面反应和结构演化的机理,系统的电化学性能测试验证了不同硝酸盐处理构筑表面集成结构的有效性和普适性。最后,结合DFT计算总结了规律,这是首次为表面集成结构中阳离子的选择提供理论依据。