提高正极材料的工作电压是提高锂离子电池能量密度的一个有效手段，但是当工作电压高于电解液的电化学稳定窗口时，有机电解液在正极材料表面发生持续的氧化分解反应，消耗大量的电解液，在增大电池内阻、使容量快速衰减的同时，造成电池胀气甚至爆炸.为了获得在高电压条件下能够良好工作的正极材料，必须在获得稳定的正极材料-电解液界面，因此需要更好的理解高电压正极材料的界面现象，并对正极材料表面钝化膜的结构与生长机理展开研究.我们采用原位原子力显微镜技术观察在正极材料微晶电极在不同电位下不同晶面表面钝化膜的结构与生长情况.以钴酸锂为例，在充电至4.5 V时，其基面上没有钝化膜的生长，而端面上形成不稳定的絮状覆盖物，该物质在放电至3.9 V后消失.而采用原子层沉积技术覆盖2个单层的Al2O3后，钴酸锂的不同晶面在充电至4.5 V后均未生成明显的钝化膜，同时材料的高电压循环稳定性得以显著提升.另外，我们还观察到针尖扰动对表面SEI膜生长的影响.