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锂离子电池与其他二次电池相比，具有能量密度高、无记忆效应和循环寿命长等优点。为满足电动汽车对动力电池的应用要求，锂离子电池的能量密度有待提高。提高电池的工作电压是提高锂离子电池能量密度的途径之一。然而，高电压条件下会出现电解液分解的材料破坏问题。本文的工作主要考察了几种添加剂对层状正极材料循环稳定性能的影响。通过碳酸酯基电解液中引入硼酸三乙酯(TEB)，硼酸三甲酯(TMB)和硫酸乙烯酯(DTD)，改善电池的高压循环性能。用充放电，线性扫描，循环伏安，恒电位，交流阻抗等电化学方法和扫描电镜，透射电镜，X-射线粉末衍射，X-光电子能谱等非原味表征手段，研究了添加剂的作用机理，得到如下结果: (1)通过在电解液中加入TEB，Li/LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(LNCM)电池在4.5V下的循环性能得到明显的改善。充放电结果测试表明，通过在基准电解液(1.0MLiPF6/EC∶EMC∶ DEC)中加入10％的TEB，LNCM在室温循环150周后的容量保持率为99.8％，在60℃的高温循环后容量保持率为94.7％。而在含基准电解液的电池在室温和高温循环后的容量保持率为68.9％和68.8％。此外，TEB也能改善电池的倍率性能。通过电化学测试和对电极材料的分析表明，TEB能够优先于电解液氧化分解，并能够在LNCM表面形成一层薄且致密的一层的保护膜，既能抑制电解液在高电压条件下的氧化分解，又能抑制过渡金属离子的溶出，从而提高电池的循环性能和倍率性。 (2)基于TEB的研究结果，我们提出使用结构相似的TMB作为电解液添加剂。通过在基准电解液中加入TMB，电池在高电压条件下的循环性能和倍率性能得到明显的提高。加入10％TMB，在3.0-4.5V的充放电范围内，经过200圈循环后，电池的容量保持率在89％左右，而没有添加剂的电池的容量保持率只有48％。电化学测试和对电极材料进行分析表明，TMB能够在电极表面形成一层稳定的低阻抗的保护膜，能够抑制电解液的分解和过渡金属离子的溶出。 (3)为了解决过渡金属离子对石墨负极材料的破坏，我们提出了将DTD应用于LiCoO2/graphite软包电池中。通过在基准电解液(1.0 MLiPF6/EC∶EMC∶DEC)中加入2％的DTD，LiCoO2/graphite软包电池的循环稳定性有了明显的提高，经过150圈循环后电池的容量保持率为87％，而没有加入DTD的电池的容量保持率为53％。电化学分析和物理表征表明，DTD能够在负极表面形成一层稳定的SEI膜，能够抑制过渡金属离子对膜的破坏保护负极结构的完整性，从而提高电池在高电压条件下的循环性能。