凝胶聚合物电解质作为锂离子电池的重要组成部分,其离子导电性和强度也直接影响电池的能量密度和安全性。然而凝胶聚合物电解质通常存在着离子电导率高但是强度较差的问题,这极大限制了凝胶聚合物电解质在商业上的应用。凝胶聚合物电解质离子电导率和安全性之间的耦合关系使得实现兼具高安全性和高离子电导率的凝胶聚合物电解质成为一个热点问题。本文使用制备的聚丙烯酸酯（PA）共聚物作为聚合物基体材料来制备凝胶聚合物电解质。聚丙烯酸酯的酯基能与锂离子配位,促进锂盐的解离;与电解液溶剂之间有较强的相互作用,能显著提高凝胶聚合物电解质的离子电导率。但是,聚丙烯酸酯存在大多数凝胶电解质都存在的问题,就是凝胶化后的强度不足,这是由于电解液溶剂的塑化作用导致的。所以采用交联、加入纳米纤维素、设计有机无机杂化填料等方式对凝胶电解质的离子电导性和机械强度之间进行调节,以实现相对高的离子导电性和强度。主要研究内容如下:（1）通过核壳乳液聚合制备了具多重交联功能的聚丙烯酸酯乳液,然后采用浇铸法成膜得到多重交联的聚丙烯酸酯膜MC-PA,浸泡电解液后制得凝胶聚合物电解质MC-PA-GPE。MC-PA-GPE在30℃时的离子电导率达到了3.32 m S cm-1,MC-PA膜的拉伸强度达到了10.56 MPa。后续的改性都在这种聚丙烯酸酯基体上进行。（2）向聚丙烯酸酯基体中加入纳米纤维素制得复合聚合物膜NC/MC-PA,浸泡电解液后得到复合凝胶聚合物电解质NC/MC-PA-GPE。加入纳米纤维素使聚丙烯酸酯基体的溶胀率由453%下降到365%,锂离子迁移数由0.31提高到0.65。（3）通过将纳米空心二氧化硅（HS）接枝到氰乙基化纳米纤维素（CEC）上,制备得到了一种有机无机杂化填料（CEC@HS）,将CEC@HS引入到聚丙烯酸酯基体中制得复合凝胶聚合物电解质CEC@HS/MC-PA-GPE。当CEC@HS添加量为20%时,CEC@HS/MC-PA膜有相对低的溶胀率125%,拉伸强度为20.59 MPa。CEC@HS/MC-PA-GPE在30℃的离子电导率达到了1.14 m S cm-1。组装的Li Fe PO4/Li半电池在0.5C下的放电比容量为121 m Ah/g,循环50圈的库伦效率基本在99%以上,容量基本无衰减,具有优良的循环稳定性。