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聚合物锂离子电池具有比能量高、循环寿命长、安全性能好以及使用温度范围宽等特点,成为最具发展潜力的电动交通工具动力电源之一.本文以锂离子电池正极材料和电解液添加剂作为研究对象,并将研究成果应用于实际聚合物锂离子电池的制造.对小批量制备尖晶石型LiMn<,2>O<,4>材料的工艺条件进行了研究,主要包括原材料选择、原材料配比、烧结温度和烧结时间4个方面,通过对以上4个因素的综合考察,对LiMn<,2>O<,4>材料的生产工艺过程进行优化.结果表明以电解MnO<,2>和LiOH为原料,锂锰比1.05:1,800℃烧结72 h所制得材料综合性能最佳;通过金属离子掺杂对LiMn<,2>O<,4>材料进行改性,提高材料的电化学性能.所选用的掺杂金属离子为Ni<2+>、Mg<2+>和Co<3+>.XRD测试结果表明对LiMn<,2>O<,4>材料进行金属离子掺杂后,所得到的材料仍呈现尖晶石结构.以所合成材料为正极活性物质,负极采用中间相碳微球(MCMB),电解液采用1 molL<-1>LiPF<,6>-EC+DEC+EMC,隔膜为celgard2400,制成562247方型锂离子电池进行材料的电化学性能测试.采用量子化学原理通过化合物的结构计算其物理化学性质,设计了两种成膜添加剂(VS、VEC).前线轨道在很大程度上反应了分子物理化学性质.分子最低空轨道(LUMO)能量越低,还原性越强.对于EC基电解液,加入成膜添加剂VS、VEC后,MCMB电极的比容量和循环性能均得到改善;EIS结果表明,加入VS、VEC后电池阻抗明显降低;SEM、FTIR研究表明VS、VEC在电池的循环过程中参与了SEI膜的形成,且SEI膜组分中导锂性能较差的RCO<,3>Li和ROLi含量降低,因此降低了SEI膜界面阻抗.添加剂的加入对LiCoO<,2>电极的性能也有一定的改善,电极的比容量和充放电效率均得到提高.对于PC基电解液,加入一定量的成膜添加剂VS、VEC后,PC分子的共插得到抑制,MCMB电极的循环性能得到改善.循环伏安研究表明,添加剂VS、VEC在1V左右发生还原分解,还原产物生成覆盖在MCMB电极表面的SEI膜,从而阻止了PC分子发生共插.以自制正极材料和自研配方的电解液制成聚合物锂离子电池,电池测试结果表明循环性能好,50次循环容量下降2％;功率特性好,10C放电放出1C放电容量的90％;安全性能好,可以通过12V的恒压充电.