固态电解质替代传统易燃、易爆的有机电解液有望解决锂离子电池的安全性问题,已成为锂离子电池领域研究的热门方向。有机/无机复合固态电解质（CSE）结合了聚合物电解质和无机填料的优点,有望率先实现推广应用。但现有的复合固态电解质的力学、热学和电化学等性能远未达到商业化应用的要求。因此,开发新型有机/无机复合电解质体系,提高电解质的力学、热学、电化学综合性能是目前该领域的热点和难点。本文基于聚环氧丙烷（PPO）聚合物基体和氧化锆（ZrO2）无机填料,通过两种方法制备了PPO/ZrO2复合固态电解质薄膜,并对其综合性能进行了研究;以多孔纤维素膜为骨架,采用流延法制备PPO/ZrO2复合固态电解质薄膜,并通过增塑剂改性和改性的PPO单体改善电解质薄膜材料的性能,形成简单可控的薄膜制备方法。具体内容及结果如下:（1）以聚醚胺-T403、己二酸和聚醚胺-D400为前驱体,多孔纤维素膜为骨架,提出结合单体热交联法和流延法,并通过塑化剂peg400和无机填料ZrO2改性,制备PPO/ZrO2聚合物/无机复合固态电解质薄膜,改善PPO基固态电解质性能,研究了ZrO2和peg400不同含量对电解质薄膜的物化性能和电化学性能的影响。研究发现:ZrO2有效提高电解质力学性能,并促进了电解质中锂盐的解离和聚合物链段的运动,大幅提高离子电导率、迁移数和电化学稳定窗口;增塑剂的引入明显提高了PPO电解质的柔韧性和电化学性能。当ZrO2含量为10wt%,peg400含量为20 wt%时,复合电解质薄膜在200℃下持续加热1小时后尺寸无变化,抗拉强度达到60 MPa,应变达到73%。其室温离子电导率达6.67×10-4 S cm-1,电化学稳定窗口达4.6 V,离子迁移数达0.67。电解质薄膜优异的力学、热学和电化学性能增强了固态电池的循环稳定性,Li Fe PO4/PPO-10 wt%ZrO2-20 wt%peg400 CSE/Li固态电池在0.1 C下循环,初始放电比容量达到135.8m Ah g-1,循环600圈后容量保持76%。（2）创新性地以硅甲氧基封端的聚环氧丙烷（BSPPO）为前驱体,多孔纤维素膜为骨架,ZrO2为无机填料,丁二腈（SN）为增塑剂,采用室温流延法制备了BSPPO/ZrO2复合固态电解质薄膜,研究了不同含量ZrO2和SN对电解质薄膜的热学、力学和电化学性能的影响。研究发现:采用该工艺可以制备出厚度78μm以下的电解质薄膜,相比热交联法厚度降低50%左右,尤其该工艺简单,适合规模放大。当ZrO2含量为15 wt%,SN含量为30 wt%时,复合电解质展现出较好的综合性能:薄膜在120℃下持续加热2小时,外形和颜色无明显变化,热稳定性优异;室温离子电导率达9.62×10-4 S cm-1,100℃下达2.60×10-3 S cm-1,电化学稳定窗口达5 V,能与高压正极匹配,提高电池的能量密度。组成的NCM622/BSPPO-15 wt%ZrO2-30 wt%SN CSE/Li电池在0.5 C下循环,初始放电比容量达到145.1 m Ah g-1,循环140圈后比容量保持63%;Li/BSPPO-15 wt%ZrO2-30 wt%SN CSE/Li对称电池在0.1 m A cm-2电流密度下循环600 h,显示出较好的对锂稳定性。综合上述结果表明:本研究制备的PPO/ZrO2复合固态电解质薄膜具有较好的力学、热学和电化学性能,尤其室温流延法工艺简单,实用性强,为未来制备高性能固态电解质薄膜和高比能固态电池提供借鉴。