固态电解质具有无泄漏、器件易于小型化、安全性更高等优点,对于这类材料的研究推动了锂离子电池和超级电容器在储能材料中的应用,充实了固态电解质的理论基础研究,并且在实际应用探索方面具有深远的意义。本文研究的目的是制备具有优良力学性能、高热稳定性以及达到商业标准的离子电导率的固态聚合物电解质。首先合成了两种聚离子液体:聚1-丙基-3-乙烯基咪唑溴盐（P[PVIm Br]）以及聚1-乙烯基-3-丙基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐（P[PVIm-TFSI]）。其中又以不同聚合方式制备了P[PVIm-TFSI]-1和P[PVIm-TFSI]-2。测试了三种聚离子液体电导率随温度的变化、比容量以及聚离子液体的热稳定性。其中在室温下,P[PVImTFSI]的电导率最高、比容量最大并且具有较高的热稳定性。以环氧树脂作为提供承力结构的基体,聚离子液体提供载流子,共混后制备固态聚合物电解质,探索固态聚合物电解质的各项性能与不同结构的聚离子液体及其含量的关系。聚离子液体与环氧树脂比例相同的条件下,含P[PVIm-TFSI]的固态电解质的电化学性能和力学性能要优于含P[PVIm Br]的固态电解质。通过热失重测试发现,P[PVIm-TFSI]有利于提高固态聚合物电解质的热分解温度,其热稳定性优于含P[PVIm Br]的固态聚合物电解质。基于前面的探索研究,我们对含P[PVImTFSI]的固态电解质添加锂盐进行性能改善。研究表明,当添加10 wt.%锂盐、P[PVIm-TFSI]的含量为70 wt.%时的固态聚合物电解质的电导率、比容量和拉伸强度达到最佳平衡。最后我们利用多壁碳纳米管（MWCNTs）改善聚离子液体的性能。实验结果表明,MWCNTs添加5 wt.%时,可以有效的提高聚离子液体的电导率和拉伸强度。本文确定了固态聚合物电解质的最优添加比例为:P[PVIm-TFSI]含量为70 wt.%、锂盐含量为10 wt.%,可以达到电导率为0.24 m S/cm,拉伸强度为32.8 MPa。