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相对于传统正极材料尖晶石状锰酸锂(LiMn2O4)和层状钴酸锂(LiCoO2)，锰基层状富锂材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Co，Ni，Mn)具有高可逆比容量(大于250 mAh g-1)，高嵌脱锂电位，环境友好性，价廉等优点而备受关注。然而，由于在高电压条件下，锰基层状富锂材料和碳酸酯电解液的界面不稳定性，导致其循环稳定性差，这一定程度限制了锰基层状富锂材料的使用。在高电压下，锰基层状富锂/电解液界面不稳定性原因，主要是碳酸酯电解液在高电压下(＞4.3V vsLi/Li+)会分解产生气体和氢氟酸，后者引起过渡金属离子的溶解。 为了解决上述问题，本文探索在传统碳酸酯电解液的基础上，添加含硼类正极成膜添加剂，包括三（三甲基硅烷）硼酸酯(TMSB)、硼酸三甲酯(TMB)以及硼酸三乙酯(TEB)，改善高电压下锰基层状富锂的循环性能的效果，用充放电，恒电位，交流阻抗等电化学方法研究添加剂的作用效果;用扫描电镜，透射电镜，X-射线粉末衍射，X-光电子能谱以及电感耦合等离子质谱以等非原位表征手段，详细地研究添加剂的作用机理。得到了如下结果: (1)在电解液中加入TMSB，提高Li/Li[Li0.2Ni0.13Mn0.54Co0.13]O2电池在4.8V条件下的循环稳定性。含有TMSB添加剂的电池在4.8V下循环250圈后，容量保持率为73.6％，而不含TMSB添加剂的电池循环220圈后为19.1％。此外，电池的倍率性能也得到明显改善，在4C倍率下，含有TMSB添加剂的电池放电容量分别为132 mAh/g，而不含TMSB添加剂的电池为104mAh/g。电化学和物理表征结果表明，TMSB参与了正极表面膜的形成，其表面膜具有很好的稳定性。该膜一方面抑制了高电压下碳酸酯电解液的氧化分解，另一方面减少了正极材料中锰，镍和钴的溶出，提高锰基层状富锂正极的循环稳定性。 (2)基于TMSB的研究结果，应用分子结构更简单的TMB作为电解液添加剂。含有TMB添加剂与不含TMB添加剂的Li/Li[Li0.2Ni0.13Mn0.54Co0.13]O2电池的第一圈dQ/dV结果以及计算的结果表明，TMB先于碳酸酯电解液在正极表面发生氧化反应。含有TMB添加剂的电池具有更好的容量保持率和更小的交流阻抗。对循环后正极极片的研究可知，TMB有助于正极界面膜的形成，与TMSB相类似，形成的正极界面膜不仅可以有效减少碳酸酯电解液在高电压下的氧化分解，而且在一定程度提高了锰基层状富锂正极的循环稳定性。 (3)考察了TEB作为电解液添加剂的应用效果。发现该添加剂对Li[Li0.2Ni0.13Mn0.54Co0.13]O2常温下的循环稳定性和倍率性能有显著的改善作用。在25℃、0.5C条件下进行充放电循环150圈，Li[Li0.2Ni0.13Mn0.54Co0.13]O2在标准电解液（1.0M LiPF6-EC/EMC/DMC（3/5/2，m/m/m）中容量保持率仅为18％，而在添加了3％TEB的电解液中保持率提高到79％。对在正极表面和产物用理论计算、首圈的充电微分曲线、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射图谱和X射线光电子图谱进行探讨，研究结果表明，TEB在首次充电过程中能够先于电解液氧化分解，在正极表面形成一层离子导电性强的界面膜，有效抑制了电解液的分解，保护正极材料结构免于破坏，从而提高锰基层状富锂正极的循环稳定性。