在当今储能领域中,锂离子电池占据主导地位。但目前商业锂离子电池的发展正面临瓶颈,受到安全风险的限制,如低沸点有机液态电解质导致的泄漏、燃烧甚至爆炸。采用固态电解质是解决安全问题的一种最有效的策略。其中,聚合物固态电解质因其具有低易燃性,良好的柔韧性,优异的热稳定性和高安全性等优点成为重要的技术方向之一。但是,聚合物固态电解质的室温离子电导率低和界面接触差仍然是其商业化发展的主要挑战。本文针对上述问题,提出以聚偏氟乙烯（PVDF）基聚合物电解质为研究体系,通过优化制备PVDF基复合固态电解质和电极/电解质的界面改性来改善电解质的对锂稳定性及电池的倍率和循环性能。主要研究内容与成果如下:（1）采用刮涂成膜―电解液浸泡的工艺制备了含有聚乙烯（PE）骨架的PVDF基凝胶态电解质膜（GPE）。研究了不同锂盐含量对电解质膜物理性能和电化学性能的影响。研究发现:当锂盐含量为50%时,PVDF GPE的离子电导率达1.03×10-4 S·cm-1,电化学窗口为4.35 V,锂离子迁移数为0.438。将其组装NCM622/GPE/Li电池并在0.5 C的电流密度下,初始比容量达到154.1 m Ah·g-1,经过100圈充放电循环后,放电比容量仅保持55.6m Ah·g-1。研究结果说明凝胶态的PVDF电解质对提升固态锂电池的循环稳定性并不理想。（2）将无机填料锂镧锆氧（LLZO）和PVDF复合,采用刮涂法制备了PVDF-LLZO复合固态电解质膜（CSE）。研究了不同填料含量对复合固态电解质膜物理性能和电化学性能的影响。研究发现:当LLZO填料含量为10%时,PVDF-LLZO CSE的抗拉强度为94.69MPa,耐热温度超过150℃,具有良好的力学和热学稳定性;室温离子电导率可达1.75×10-4 S·cm-1,电化学稳定窗口为4.6 V,锂离子迁移数为0.657,并具有良好的锂枝晶抑制能力。在微量的电解液界面润湿情况下,组装成的NCM622/CSE/Li固态电池,0.5 C下初始比容量达151 m Ah·g-1,循环100圈后,比容量保持108 m Ah·g-1,相比凝胶态PVDF电解质,电池的循环稳定性有明显的提升。（3）为了避免不安全的电解液的直接引入,提出在电极/电解质界面构建聚碳酸丙烯酯（PPC）-LLZO柔性聚合物缓冲层,利用刮涂法制备了PVDF-LLZO/PPC-LLZO层状结构复合固态电解质膜（LCE）。研究了制备工艺对层状结构复合固态电解质膜物理性能和电化学性能的影响。研究发现:在优化条件下制备的层状结构复合固态电解质膜具有4.55 V的电化学稳定窗口,离子电导率达1.25×10-4 S·cm-1。由于电解质与电极间形成了良好的界面接触,组装的NCM622/LCE/Li固态电池在0.5 C的电流密度下,初始比容量达152.7m Ah·g-1,循环200圈,放电比容量仍保持106.9 m Ah·g-1。复合电解质膜还显示出良好的对锂稳定性及锂枝晶抑制能力,在0.1 m A·cm-2电流密度下,Li/LCE/Li电池稳定循环1600 h以上。