在5 V级高压正极材料中,Li Ni_0.5Mn_1.5O₄因高功率和能量密度,而被认为是一种理想的商用电池材料。然而,因电解液的限制使得Li Ni_0.5Mn_1.5O₄的应用受到阻碍,其中最大的原因之一就是目前商业用的碳酸酯类电解液电化学窗口低。当电池的工作电压达到4.5 V（vs.Li/Li⁺）时电解液便开始发生剧烈的氧化分解反应,阻碍Li⁺的正常脱嵌。因此研发与Li Ni_0.5Mn_1.5O₄材料相匹配的耐氧化性电解液具有重要意义。离子液体具有电化学窗口宽、电导率高的特点,将其用在锂离子电池电解液中,有望解决电解液在高工作电压下易分解的问题。本文设计了一种功能化离子液体,1-腈乙基-2-甲基-3-烯丙基咪唑双（三氟甲磺酰）亚胺盐（AMCEIMTFSI）,作为电解液添加剂应用于高压锂离子电池,用于提高电解液的耐氧化性。Gaussian 09计算结果表明,与有机溶剂碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）相比,AMCEIMTFSI具有较高的最高占据轨道（HOMO）能量值,说明AMCEIMTFSI能优先于EC、DMC发生氧化反应,抑制EC、DMC的氧化分解,从而可以提高电解液的耐氧化性。同时,AMCEIMTFSI-Li⁺具有较小的结合能（-3.71 e V）,因此AMCEIMTFSI更容易迁移至正极表面并参与形成SEI膜。通过充放电循环和循环伏安法等测试1.0 mol/L Li PF₆-EC/DMC/AMCEIMTFSI电解液对Li Ni_0.5Mn_1.5O₄/Li电池电化学性能及电极材料的影响。根据测试结果可以得出:在3-5 V电压范围内,Li Ni_0.5Mn_1.5O₄/Li电池在1.0 mol/L Li PF₆-EC/DMC/10vol%AMCEIMTFSI电解液中具有最佳的循环稳定性。该电解液可以有效地抑制EC和DMC的分解,保护了Li Ni_0.5Mn_1.5O₄正极材料结构的完整性,提高了电池的使用寿命。电化学测试结果表明:0.2C下Li Ni_0.5Mn_1.5O₄/Li电池首次放电比容量为131.03 m Ah·g^-1,50次循环后的放电比容量为126.06 m Ah·g^-1,容量保持率高达96.2%;5C下平均放电比容量为109.30 m Ah·g^-1,是使用空白电解液电池同倍率下平均放电比容量的1.95倍。此外,本文还将1.0 mol/L Li PF₆-EC/DMC/10vol%AMCEIMTFSI电解液体系应用于Li/C电池,其首次放电比容量得到提高,且电池在循环50次后的容量保持率为95.80%,平均放电比容量在360 m Ah·g^-1左右,说明在电解液中加入10vol%AMCEIMTFSI可以提高电解液与石墨的相容性,使Li/C电池具有更加优异的循环性能。