锂金属电池因其高能量密度在未来电动车和可携带设备中具有巨大的应用潜力,但锂枝晶所造成的电池性能迅速衰减和引发的安全问题一直是阻碍其应用的主要障碍。电解质作为电池中的重要成分,对整个电池系统性能的好坏有举足轻重的作用。在众多电解质体系中,凝胶聚合物电解质（GPE）因具有高的离子电导率和良好的机械性能成为锂金属电池中电解质材料的首选。但是凝胶聚合物电解质仍存在一定的锂枝晶问题。本论文采用结晶度低的聚氨酯丙烯酸酯（PUA）、聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）、聚丙烯酸酯和电导率高的离子液体制备出两种改性凝胶聚合物电解质。通过一系列测试,深入研究电解质的综合性能,并探究了锂离子传导及抑制锂枝晶的机理。主要工作内容如下:（1）通过PUA、Li TFSI、离子液体EMIMTFSI和钛酸四丁酯（TBT）制备一系列纳米复合聚合物电解质（NCPEs）。TBT原位分解产生的Ti O2纳米粒子作为电解质中的无机填料,掺入聚合物网络中以改善聚合物电解质的性能。在制备的一系列PUA/Ti O2复合电解质中,TBT完全分解产生的Ti O2的质量分数为PUA的4%（NCPE-4）时,电解质表现出优异的性能。研究表明,NCPE-4在30℃时的离子电导率达到1.1×10-3 S cm-1,Li Fe PO4/NCPE-4/Li电池常温下以0.5 C倍率循环200次后,放电容量仍达到149.1 m A h g-1。另外探究了Li+在电解质中通过聚合物链、液相离子液体、与Ti O2发生路易斯酸碱作用传导Li+的三种机理。并提出了电解质中极性Ti-O官能团对锂沉积的调控从而抑制锂枝晶生长的机理。这些结果表明,该NCPE有实际应用于锂金属电池中的前景。（2）通过PVDF-HFP和光聚合的支链丙烯酸酯制备了一种新型的双聚合物网络凝胶电解质（DPNGE）。该DPNGE以Li TFSI和Li NO3双锂盐作为锂源,离子液体Py13TFSI作为增塑剂,室温下离子电导率达到9.5×10-4 S cm-1并且电化学窗口高达5.0 V。室温下Li/DPNGE/Li Fe PO4电池以0.5 C的倍率首次放电比容量为153.7m Ah g-1,经过500次循环后,容量仍保持初始值的92.7%。此外,通过系统的分析证明了添加的Li NO3能够实现Li+在负极表面均匀沉积,Li NxOy在锂金属表面生成。Li F和Li NxOy构建了稳定的固体电解质界面（SEI）层,成功抑制了锂枝晶的生长,实现了长期的稳定循环。