钴酸锂是层状结构的碱金属过渡金属氧化物，也是锂离子电池中重要的和具有代表性的层状正极材料。钴酸锂具有很高的能量密度和很大的开发潜力，其在锂离子电池的3C市场中已有广泛的应用。进一步开发钴酸锂正极材料需要深入理解材料的构效关系和演变规律，以实现更精准的材料调控和性能优化。从原子角度去解析材料的性能结构关系、演变规律以及表界面物理化学过程，是透射电子显微学的突出优势，并且随着成像技术的发展以及越来越多的新原位表征技术的开发应用，已经实现了对电池材料进行高时空分辨的原子动态表征。本报告以电子显微学的表征技术为特色，结合报告人在钴酸锂层状正极材料方面的研究，讲述电镜技术在电池材料基本结构表征、材料失效机制和表界面演变等方面的应用，展示先进电子显微学技术在电池材料的基础科学研究和应用开发中可以发挥的重要作用。