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电解液是电池的重要组成部分之一,它在电池的正负极间起到传输离子的作用,对电池的容量、循环性能以及安全性能等特性都有重要影响。目前,商用电解液其溶剂多为碳酸酯的混合物,电解质锂盐则主要为六氟磷酸锂(LiPF6),然而,LiPF6热稳定性低,易水解。分解产生的HF对电池的循环寿命和安全性能都有着不好的影响。电解质锂盐双草酸硼酸锂(LiBOB)热稳定性及化学稳定性都较好,且具有较高电导率及宽的电化学窗口；即使在纯的碳酸丙烯酯中,仍能在碳基负极材料表面形成稳定的固体电解质界面膜；对锰及铁系的正极材料几乎无溶解侵蚀。另外,它不含卤素,为环境友好型锂盐。本文采用一种简单环保、易于实现工业化的方法制备出了电解质锂盐LiBOB,构建了基于LiBOB和环丁砜(SL)的新型电解液体系,对该新型电解液的电化学性能进行深入分析。采用循环伏安(CV)测试表明,新型电解液的氧化电位在5.3V以上。进一步的研究结果表明,新型电解液在较宽温度范围内保持较高的电导率,满足锂离子电池电导率的要求,是有应用前景的新型电解液体系。由0.7mol L-1LiBOB-SL/碳酸二乙酯(DEC)(V:V=1:1,下同)为电解液组装Li/中间相碳微球(MCMB)实验半电池,进行充放电循环。对循环过程的电池进行电化学阻抗测试(EIS)表明,由于SL的加入明显降低了LiBOB在传统碳酸酯类溶剂中形成固体电解质界面(SEI)膜阻抗过大的问题。并由0.7mol L-1LiBOB-SL/碳酸甲乙酯(EMC)为电解液组装Li/MCMB实验半电池,进行充放电循环。采用扫描电镜(SEM)对循环后所形成SEI膜的形貌进行分析,发现经首次循环后负极表面形成光滑致密的SEI膜。经傅里叶红外变换光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)和密度泛函(DFT)理论对MCMB表面所形成SEI的组分进行深入分析,表明SL优先于碳酸酯类溶剂EMC和碳酸乙烯酯(EC)在负极表面发生还原分解。还原分解成了Li2SO3和LiO2S(CH2)8SO2Li含硫化合物,优化了SEI膜组成。由0.7mol L-1LiBOB-SL/DEC为电解液组装磷酸铁锂(LiFePO4)/Li实验半电池,进行充放电循环。结果表明该电池具有长的循环寿命,优异的倍率性能,较高的放电电压平台,该新型电解液与正极材料LiFePO4有着良好的相容性。对0.7mol L-1LiBOB-SL/碳酸二甲酯(DMC)电解液进行燃烧试验测试,表面该电解液安全性良好。并组装镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)/Li实验半电池,进行充放电测试。结果表明电池有良好的循环性能、倍率性能,较高的中值电压以及较低的电池阻抗,说明该电解液表现出与LiNi0.5Mn1.5O4正极材料优越的相容性。综上所述,基于自制LiBOB的新型电解液体系与典型电极材料表现出良好的相容性,是一种有应用前景的锂离子电池电解液体系。