电解质是锂离子电池的重要部分,固态电解质既可以将正极和负极材料隔开,又起着传导锂离子的作用。与液态电解质相比,固态聚合物电解质具有更宽的电化学稳定窗口、质轻以及与锂金属负极界面稳定性较好等优点。然而,聚醚基聚合物电解质的室温离子电导率偏低、机械强度差等缺点限制了固态聚合物电解质的进一步应用。本文通过引入有机-无机杂化纳米粒子、采用交联策略以及引入新的聚合物基体提升聚合物电解质的机械强度,为提升固态聚合物电解质的性能提供了新的研究思路。首先,以八巯基聚倍半硅氧烷（POSS-SH）作为交联内核,以长链聚乙二醇作为交联剂,利用无光敏剂引发的巯基-烯反应制备得到杂化聚合物电解质。提出了在无光敏剂条件下的巯基-烯反应机理,系统研究了不同链长的聚乙二醇和双键种类对杂化聚合物电解质性能的影响。该杂化聚合物电解质具有高的室温离子电导率和较好的机械强度。由其组装的锂金属电池表现出较好的倍率充放电性能以及良好的循环稳定性。其次,以长链聚乙二醇为引发剂,以异辛酸亚锡为催化剂,通过己内酯的开环聚合得到聚己内酯-b-聚乙二醇-b-聚己内酯三嵌段聚合物。在无光敏剂条件下,利用紫外辐照引发的巯基-烯反应制备了基于POSS的杂化三嵌段聚合物电解质。聚己内酯的引入有效提高了杂化聚合物电解质的机械性能和锂离子迁移数。开环聚合和巯基-烯反应的联用拓展了聚酯基交联聚合物电解质的制备方法,为聚合物电解质的功能化设计提供了新思路。再次,以巯基化环糊精作为交联内核,以长链聚乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂,利用无光敏剂引发的巯基-烯反应制备了环糊精基聚合物电解质。系统研究了不同官能度的巯基化环糊精和不同链长的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯对电解质性能的影响。该环糊精基聚合物电解质具有较高的离子电导率、良好的循环稳定性和优异的界面稳定性。最后,以六氨基苯酚环磷腈作为交联内核,以长链聚乙二醇二缩水甘油醚作为交联剂,利用氨基-环氧热固化反应制备了环磷腈基聚合物电解质。系统研究了环磷腈内核和不同链长的聚乙二醇对电解质热稳定性、离子电导率和机械强度的影响。环磷腈内核赋予聚合物电解质良好的阻燃性能,由其组装的锂金属电池展现出优异的倍率性能、循环稳定性和良好的界面稳定性。