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随着电动车和大型储能站的大力推广,研制高容量、安全稳定的锂离子电池正极材料成为研究者们急需解决的问题。近年来,富锂锰基固溶体正极材料因其高容量(250～280 mAh/g)、低成本、安全性高等优点成为锂离子电池正极材料领域的研究热点。但这种正极材料也面临几个严峻的问题：首次不可逆容量损失大；随着循环的进行,材料出现层状向尖晶石转变的结构衰减,进而导致放电平台下降、极化增大；较高的充电截止电压(4.6-4.8 V)导致长期循环过程中电解液发生氧化分解反应,生成一层较厚的正极表面膜,严重影响材料的电化学性能。本文分别采用三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)、硼酸三(2,2,2-三氟乙基)酯(TTFEB)以及环己基苯(CHB)三种添加剂对0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/电解液界面膜进行改性,采用一系列电化学测试研究这三种添加剂对材料电化学性能的影响,同时采用一系列表征手段分析添加剂的作用机理。向空白电解液中加入0.5 mass % TMSB后,0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2放电容量增大,TMSB分解后进入正极表面膜,使膜阻抗降低、极化减小。而且,加入0.5 mass % TMSB后,材料的循环性能显著提高,55℃下循环100次后不可逆容量仅为21.72 mAh/g,库伦效率在99%以上,同时正极表面膜稳定性提高,循环到200次时,膜阻抗几乎不变。XPS测试和FTIR测试结果表明,加入0.5 mass % TMSB后正极表面膜中LiF、烷基碳酸锂等无机盐的含量明显减少,TMSB中的硼原子可以与LiF、Li2O、Li2O2等无机盐中的F-结合,促进膜层中无机盐的溶解,降低膜阻抗,减小极化,维持膜的稳定性,提高材料的循环稳定性,另外,TMSB可以与HF中的F-结合,抑制HF对材料和正极表面膜的破坏。采用新型硼基阴离子受体TTFEB提高0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/电解液界面膜的稳定性,改善材料的电化学性能。充放电测试结果表明,25℃下经过400次循环后,在空白电解液中电池的放电容量降至110 mAh/g,加入0.5 mass % TTFEB后,材料的放电容量还能维持在130 mAh/g.55℃下随着循环的进行材料的容量迅速下降至88.5%,库伦效率显著降低,加入0.5 mass % TTFEB后库伦效率一直在98%以上。XPS和FTIR测试表明,TTFEB可以与F-、O22-、O2-等负离子结合,一方面可以抑制O22-、O2-活性离子与电解液的反应,另一方面可以促进膜层中LiF、Li2O、Li2O2等无机盐的溶解,提高正极表面膜的离子导电性,降低极化,提高材料的循环稳定性。CHB可以在0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2表面发生电聚合反应,优先生成一层结构致密、导电性良好的高聚合物膜,这层高聚合物膜可以有效阻抗电解液与材料的接触,抑制电解液的氧化分解,提高材料的循环性能。25℃下400次循环后,空白电解液中电池的容量衰减至71.65 mAh/g,加入0.1 mass % CHB后容量的衰减显著改善,400次循环后容量保持在95.93 mAh/g。SEM测试结果表明材料在循环过程中发生破裂脱落,CHB分解生成的高聚合物膜包覆在材料表面,可以有效抑制材料的破裂脱落现象,提高材料的循环寿命。