锂离子电池具有比能量高、比功率大、使用寿命长、工作温度范围宽及对环境友好等优点，是目前综合性能最好的新型绿色环保高能二次电池。作为纯电动汽车独立驱动电源，锂离子电池必须能够储存/释放更高的能量密度，更长的循环寿命，并且更安全可靠。应用高压正极材料(5V vs.Li/Li+)是提高能量密度的重要途径，但应用电压已经超出了现有商用的碳酸酯类有机电解液的电化学稳定窗口。因此开发耐高压，宽电化学窗口的电解液添加剂，成为研究热点。本论文结合实验和理论计算方法，设计出两种新型电解液添加剂，研究了它们的应用效果，得到如下结果:　　根据添加剂反应成膜的要求，设计出4-三氟甲基苯腈(4-TB)作为高效锂离子电池电解液添加剂，用于镍锰酸锂高压材料，显著提升电池充放电稳定性及安全性。仅0.5％wt.4-TB的添加即可有效提高电池容量及电池稳定性，300圈后容量保持率为91％，而空白电解液仅75％（空白电解液∶1M LiPF6∶ EC/DMC）。4-TB在电池的首次充放电过程中能够在电池正极和负极表面形成一层致密、稳定的SEI膜，可以有效的抑制镍锰酸锂的Mn3+溶解，并抑制碳酸酯基电解液在电极表面发生的氧化/还原分解反应，提高电解液的电化学稳定窗口，有效提高电池循环寿命。　　根据密度泛函理论方法，设计出三氟甲基苯硫醚(PTS)作为高效锂离子电池电解液添加剂，用于镍锰酸锂高压材料。研究不同含量配比PTS对电池循环性能影响，采用最佳配比分别在常温25℃、55℃下进行充放，发现其显著提高电池稳定性。通过CV、SEM、XPS、XRD等测试手段表征，验证想法，阐述PTS作用机理。PTS的加入能够有效提高锂离子电池的初始放电容量及循环性能、高温放电性能及电池的热稳定性能等。在含PTS电解液循环后的电池正负极表明含有较高浓度的有机成分，对应于PTS氧化分解参与形成SEI膜的含S组分，其氧化产物能够有效提高电极表面膜的稳定性，抑制电解液的后续分解，进而提高电池的放电容量和循环性能。　　研究了锂离子电池高压电解液添加剂分子三氟甲基苯硫醚(PTS)对石墨/LiCoO2电池的电化学行为及其作用机理。PTS的加入有效提高石墨/LiCoO2电池的初始放电容量及循环性能。电池的充放电曲线，XPS，SEM和TEM结果表明，PTS优先于电解液溶剂分子在正负电极表面反应，参与形成SEI膜，有效抑制了碳酸酯基电解液的分解及LiCoO2电极中过渡金属离子的溶出。