一般锂离子池电解液在高电压下的氧化分化约束了高压锂离子电池的开展，为了处理这一问题，需求规划、组成新式的耐高压电解液或寻觅适宜的电解液添加剂。可是从经济效益考虑，开展适宜的电解液添加剂来安稳电极/电解液界面愈加遭到研讨者们的喜爱。本文中介绍了高压锂离子电池电解液添加剂方面的研讨进展，并依照添加剂的品种将其分为6部分进行讨论：含硼类添加剂、有机磷类添加剂、碳酸酯类添加剂、含硫添加剂、离子液体添加剂及其它类型添加剂。
含硼添加剂
含硼化合物常常作为添加剂运用到不同正极资料的锂离子电池中，在电池循环进程中，许多含硼化合物会在正极外表构成保护膜，来安稳电极/电解液之间的界面，然后进步电池功能。考虑到含硼化合物的这一共同功能，许多学者开端测验将其运用到高压锂离子电池中，来增强正极界面安稳性。
Li等将三(三甲基烷)硼酸酶 (TMSB)运用到以 Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2 作正极资料的高压锂离子电池中，发现当有0.5%(质量分数)TMSB 添加剂存在时，循环200圈后容量坚持74%(电位规模2-4.8 V，充放电倍率为0.5 C)，而没有添加剂存在时，容量坚持仅为19%。
为了解TMSB对正极外表润饰的效果机制，ZUO 等将TMSB添加到LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2石墨全电池中，并别离对正极资料进行了XPS与TEM剖析，得到下图所示的定论：在没有添加剂存在时，跟着循环次数的添加，会逐步在正极外表构成一层有LiF存在的正极电解液界面(CEI)膜，这层膜较厚并且阻抗较高;参加TMSB后，缺电子的含硼类化合物会进步正极外表 LiF 的溶解度，构成的SEI膜较薄，阻抗较低。
除了TMSB ，现如今运用到高压锂离子电池中的含硼类添加剂还包含双草酸硼酸锂(LiBOB)、双氟草酸硼酸锂 (LiFOB)、四甲基硼酸酯(TMB) 、硼酸三甲酯(TB)以及三甲基环三硼氧烷等，这些添加剂在循环进程中会比电解液溶剂优先被氧化，构成的保护性膜掩盖到正极外表，这层保护性膜具有杰出的离子导电性，能按捺电解液在随后的循环中产生氧化分化以及正极资料结构的损坏，安稳电极/电解液界面，并终究进步高压锂离子电池的循环安稳性。
有机磷添加剂
依据前哨轨迹能量与电化学安稳性的联系：分子的 HOMO 越高，轨迹中的电子越不安稳，氧化性越好：分子的 LUMO 越低，越容易得电子，复原性越好。
因而，经过核算添加剂分子与溶剂分子的前哨轨迹能量，能够从理论上判别添加剂的可行性。SONG 等运用Gaussian 09 程序，选用密度泛函理论(DFT) 在 B3LYP/6-311+(3df，2p) 水平下别离对三(2，2，2-三氟乙基)亚磷酸酯 (TFEP) 、三苯基亚磷酸酯 (TPP) 、三(三甲基硅基)亚磷酸酯(TMSP) 以及亚磷酸三甲酯(TMP) 类添加剂以及溶剂分子进行优化，得到相应的优势构象，并对其进行了前哨轨迹剖析。下图能够看出，这些亚磷酸酯化合物的 HOMO 能量远高于溶剂分子，标明亚磷酸酯类化合物比溶剂分子具有更高的氧化性，在正极外表能优先产生电化学氧化，构成SEI膜掩盖在正极外表。
除了亚磷酸酯类添加剂，现在所用的有机磷类添加剂还包含磷酸酯类化合物。 XIA 等将三烯丙基磷酸酯(TAP)添加剂运用到 Li[Ni0.42Mn0.42Co0.16]O2 (NMC442)石墨全电池中，发现当有TAP存在时会明显进步库仑功率，长期循环后，依然具有很高的容量坚持。XPS成果标明，在循环进程中，烯丙基可能会产生交联电聚合反应，得到的产品掩盖到电极外表，构成均匀的SEI膜。
碳酸酯类添加剂
含氟皖基 (PFA) 化合物具有很高的电化学安稳性，一同具有疏水性与疏油性的特性，当 PFA 添加到有机溶剂中，疏溶剂的PFA会凝集到一同构成胶团。因为PFA的这一特性，ZHU等测验将全氟烃基(下图中TEM-EC、PFB-EC、PFH-EC 、PFO-EC)替代的碳酸亚乙酯添加到高压锂离子电池电解液中，关于Li1.2Ni0.15Mn0.55Co0.1O2石墨电池，当参加0.5% (质量分数)的PFO-EC后，电池在长期循环进程中功能明显进步，这首要是因为添加剂在循环进程中构成了双层的钝化膜，一同削减电极外表的降解与电解液的氧化分化。
含硫添加剂
近年来，将有机磺酸酯作为添加剂运用到锂离子电池中的报导许多。PIRES将 1，3-丙磺酸内酯 (PS) 参加到高压锂离子电池电解液中，有用按捺了电极外表副反应的产生以及金属离子的溶解。ZHENG 等用二甲磺酰甲烷(DMSM) 作为高压 LiNil/3Col/3Mn1/3O2石墨电池电解液添加剂，XPS、SEM以及TEM剖析成果标明，MMDS的存在对正极SEI膜具有很好的润饰效果，即便在高压下也能明显下降电极/电解液界面阻抗，进步正极资料的循环安稳性。此外，HUANG等别离研讨了三氟甲基苯硫醚 (PTS)添加剂在高压锂离子电池室温及高温下的循环功能。理论核算数据与试验成果剖析得出，在循环进程中PTS 比溶剂分子优先被氧化，构成的SEI膜进步了电池在高电压下的循环安稳性。此外，一些噻吩及其衍生物也被考虑作为高压锂离子电池添加剂运用，当参加这些添加剂后，会在正极外表构成聚合物膜，避免了电解液在高压下的氧化分化。
离子液体添加剂
离子液体是一种低温熔融盐，因其具有蒸汽压低、电导率高、不易燃、热安稳及电化学安稳性高级长处而被广泛运用到锂离子电池中。
现在已报导的文献首要是将纯离子液体作为一般锂离子电池电解液运用，中国科学院进程工程研讨所李放放课题组考虑到离子液体共同的物理化学性质，测验将其作为添加剂运用到高压锂离子电池中，如别离将4种烯烃替代咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺离子液体添加到了1.2 mol/L的LiPF6/EC/EMC电解液中，并对其进行了循环功能测验，见下图。成果标明，初次充放电功率都明显进步，特别添加 3% (质量分数)的[AVlm][TFSI] 离子液体时，电池的放电容量和循环功能最好。
此外，BAE 等用双(三氟甲基磺酰)亚胺三乙基 (2-甲氧乙基)季磷盐 (TEMEP-TFSI)作有机电解液添加剂，发现TEMEP-TFSI能够有用进步 Li/LiMn1.5Ni0.5O4半电池的容量坚持率，一同可下降电解液的可燃性。TEM和XPS 的成果标明，添加剂在LNMO外表构成了安稳保护膜，有用按捺了电解液的分化。
其他添加剂类型
除了上面说到的几品种型的添加剂外，CHEN等测验用有机硅类化合物作高压锂离子电池添加剂，当向电解液中参加0.5% (质量分数)的烯丙氧基三甲硅 (AMSL)时，电池的循环功能与热安稳性明显进步;SEM、XPS 及 FTIR 剖析成果标明，AMSL会在正极外表构成保护性膜：别的经过对石墨负极进行循环功能以及 CV 测验，发现参加添加剂后放%&&&&&%量会细微添加，与不含添加剂时的 CV曲线比较，参加AMSL后会在本来复原峰，相对较高的电压处呈现一个新的复原峰，标明 AMSL会优先被复原，构成安稳的SEI 膜掩盖到石墨负极的外表，按捺了电解液在电极外表进一步的复原分化，增强了循环安稳性，因为AMSL能一同在LiNi0.5Mn1.5O4与石墨负极构成SEI膜来安稳电极界面，因而其有望成为一种抱负的添加剂得到更进一步的运用。一些苯的衍生物也可用作高压锂离子电池添加剂，KANG 等将 1，3，5-羟基苯 (THB) 参加到碳酸酯类电解液中，在高温、高压下表现出了杰出的热安稳性和电化学安稳性。
总结
传统运用的有机碳酸酯类电解液在高电压下继续的氧化分化以及正极资料过渡金属离子的溶解问题，约束了高压正极资料的容量发挥和运用，开展高压电解液添加剂是改进电池功能既经济又有用的办法。如今所报导的高压添加剂在循环进程中一般会比溶剂分子优先氧化，在正极外表构成钝化膜，安稳电极/电解液界面，终究完成电解液能在高压下安稳存在。
从现在揭露报导的国内外研讨进展来看，在高压电解液的开发方面，引进高压添加剂一般能够取得 4.4-4.5 V 的电解液。可是关于富锂、磷酸钒锂、高压镍锰等正极资料，因为可充电电压达到了4.8V 乃至5V 以上，有必要开发可耐更高电压的电解液才干取得更高的能量密度。
