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锂离子电池的商业化应用发展到如今已经有接近30年的历史了。随着锂离子电池在消费电子产品、电动汽车和储能设备等方面的广泛应用,人类迫切需要具有更高能量密度的锂离子电池来满足市场需求。选择高电压正极材料是提高锂离子电池能量密度的一种有效解决方法。但是,高电压正极材料对现有的商品碳酸酯类电解液带来一系列挑战,容易引发电解液分解、电极与电解质界面反应、过渡金属离子溶出等界面问题,降低了高电压锂离子电池的循环性能。因此,本文以高电压正极材料钴酸锂(LiCoO2)和镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)为研究对象,研究了聚氰基丙烯酸乙酯包覆对高电压正极材料/电解质界面的改性作用,并初步探讨了改性机理。首先,研究了聚氰基丙烯酸乙酯(PECA)包覆对高电压LiCoO2/PEO/Li固态锂离子电池的界面改性作用。XRD,SEM和TEM测试结果表明,采用原位聚合的方法在LiCoO2颗粒表面均匀包覆一层约50 nm厚的PECA膜之后,LiCoO2的晶体结构保持不变。FTIR,XPS和电化学测试结果进一步表明,PECA包覆层抑制了LiDFOB的分解,并且在高电压循环期间保持了PEO和LiDFOB之间的相互作用。因此,与LiCoO2/PEO/Li电池相比,PECA-LiCoO2/PEO/Li电池在高电压循环期间表现出稳定的界面阻抗以及优异的循环稳定性。这说明PECA包覆层能够有效改善高电压的LiCoO2正极和全固态PEO电解质之间的界面稳定性。其次,研究了共形的PECA纳米包覆层对高电压LiNi0.5Mn1.5O4的界面改性作用,并对改性机理进行了初步探讨。研究结果表明,PECA聚合物能够形成连续的、约10 nm厚的表面包覆层,并为锂离子提供快速传输通道,从而在避免因LiNi0.5Mn1.5O4与电解液直接接触而导致的界面反应的同时,保证了锂离子在电极和电解液之间的有效传输。因此,PECA共形纳米包覆层能够改善LiNi0.5Mn1.5O4与电解液之间的界面稳定性,降低界面阻抗,显著提高电池的循环稳定性。此外,多价金属离子与PECA的强相互作用能抑制过渡金属离子溶出并避免它们在负极上沉积,从而消除了由此导致的活性锂损失,提高了电池的容量保持率。