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锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长等优点而广泛应用于电子器件,并成为电动交通工具的主要动力电源之一。随着人们对锂离子电池性能的要求越来越高,电池的工作条件变得越来越苛刻,如高低温、高电压等。锂离子电池的电极/电解液界面性质对电池的性能影响巨大。本文提出了二种新型电解液添加剂,用于改善电极/电解液界面性质,通过设计和优化电极/电解液界面膜,开展了碳酸丙烯酯（PC）基电解液、高温LiMn2O4/石墨电池、高电位（4.7 V vs.Li+/Li）LiNi0.5Mn1.5O4材料和高电压LiCoO2/石墨电池体系相关的电极/电解液界面膜性质研究。主要得到以下结果:（1）为了提高宽液态温度范围（-48.8242oC）溶剂PC与石墨负极的兼容性,通过理论计算,设计和优选出4-氟苯基醋酸酯（4-FPA）作为负极SEI成膜添加剂,并与醋酸苯酯（PA）进行比较。在石墨/Li电池和在LiFePO4/石墨电池中,使用4-FPA的电池具有更好的电化学性能。用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）和傅里叶转换红外光谱（FTIR）等表征手段,对4-FPA的成膜机理进行了分析。结果表明,氟原子的引入,令4-FPA具有更强的还原能力,能够在石墨表面形成比PA具有更好效果的SEI膜,有效抑制PC对石墨电极的破坏。（2）以理论计算为指导,设计和优选出有机分子丙烯基-1,3-磺酸内酯（PES）作为负极成膜添加剂,并与1,3-丙磺酸内酯（PS）进行比较。在LiCoO2/石墨电池中,采用PES的电池表现出更好的电化学性能。用SEM、EDS、FTIR、X射线光电子能谱（XPS）等表征手段,探讨了添加剂PES的作用机理。结果表明,不饱和键的引入提高了PES的还原能力,使其能够在石墨电极上优先还原形成比PS更好的SEI膜,抑制PC对石墨的破坏,有效提高了电池的性能。（3）针对LiMn2O4/石墨电池高温循环性能差的问题,提出应用PES作电解液添加剂的解决方案,详细研究了PES对LiMn2O4/石墨电池高温性能的影响,并与添加剂VC作对比试验。结果表明含有PES电解液的电池能够保持良好的循环性能,并能较好地抑制电池气胀问题。用SEM、XPS、X-射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、分子轨道理论计算等方法,探讨了添加剂的作用原理,结果表明添加剂PES能够同时在电池的正极和负极表面形成界面膜,正极表面的界面膜能阻止尖晶石LiMn2O4材料锰的溶出,而负极表面的SEI膜能较好地抑制锰离子在负极的沉积,防止电解液的分解,提高了电池的高温循环性能。（4）为了解决高电位（4.7 V vs.Li+/Li）Li Ni0.5Mn1.5O4材料在有机碳酸酯电解液中循环性能差的问题,研究了高电位下LiNi0.5Mn1.5O4电极/电解液的界面性质,探讨了添加剂PES对界面性质的影响。结果表明PES能有效提高LiNi0.5Mn1.5O4的循环性能。用SEM、透射电子显微镜（TEM）、XRD及XPS等手段,分析了添加剂的作用机理。结果表明,PES能够在LiNi0.5Mn1.5O4上形成含硫的界面膜,钝化电极表面的催化活性,抑制电解液的分解,提高电池的循环性能。（5）为了解决LiCoO2/石墨电池高电压下（4.5 V）性能差的问题,通过研究电极/电解液界面膜的性质,探讨了添加剂碳酸乙烯亚乙酯（VEC）对高电压LiCoO2/石墨电池性能的影响。结果表明电池经过400次循环后,VEC的使用将电池容量保持率由38%提高到87%。用SEM、EDS、XPS等方法,分析了添加剂的作用机理。结果表明,VEC能够在电池的正负极表面形成优良界面膜,保护LiCoO2晶型结构,阻止Co溶解和在负极上的沉积,有效抑制电解液的分解,明显提高了电池的循环性能。