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由于锂离子电池电解液易泄露、爆炸等安全隐患,固态电解质已成为当前研究的重点。固态聚合物电解质可同时充当电池电解质和隔膜材料,不仅降低了电池的安全隐患而且更有助于制备便携、柔性的锂离子电池。针对聚环氧乙烷（PEO）基固态聚合物电解质电导率较低的问题,采用自动刮膜技术制备了一系列掺杂有液晶离聚物（LCI）的新型聚环氧乙烷（PEO）/聚乳酸（PLA）固态聚合物电解质,选用高氯酸锂（LiClO4）为掺杂盐,并提出LCI的液晶特性可以作为提高电导率的有效策略。固态聚合物电解质（SPE）在较低的LCI掺杂下显示出显著的电导率改善。为改善力学性能,将SPE与聚丙烯纤维（PP）复合制备电解质复合材料（SPE-PPx）,通过红外光谱分析、热重分析、差示扫描量热分析、力学性能测试、偏光显微镜技术、场发射扫描电子显微镜技术、电化学阻抗测试等进行表征。主要研究工作如下:对用于掺杂的LCI进行分子量、红外光谱、热稳定性、表观形貌表征。红外结果表明LCI是侧链带有磺酸基团的主链液晶离聚物,粘均分子量为2.2×104 g/mol;TGA研究表明LCI的分解温度为351℃,热稳定性良好;DSC及热台偏光显微镜共同确定LCI的玻璃化转变温度是31℃,清亮点为283℃。在PEO/PLA聚合物电解质体系中,随着LiClO4含量的增加,固态聚合物电解质的电导率先增大后减小,12%LiClO4含量时电导率最大;随着LCI含量的增加,固态聚合物电解质的结晶度呈现先增加后降低的趋势;17℃下PEO/PLA以50/50比例共混,掺杂0.5%LCI的固态聚合物电解质获得最高的电导率,达到2.19×10-4 S/cm,相比于PEO固体聚合物电解质电导率(室温下电导率为10-710-8 S/cm)提高约四个数量级,电导率的提高源于聚合物电解质结晶度的降低,与DSC计算结果吻合;TGA结果表明LCI的添加可以提高PEO/PLA聚合物电解质的热稳定性;电导率随着温度的提高而逐渐增大,当温度高于LCI的玻璃化转变温度时,掺杂0.5%LCI的聚合物电解质在35℃时电导率显著增加,达到6.37×10-4 S/cm,相比于在17℃的电导率高出191%,这说明LCI独特的液晶性能为锂离子的传输提供了有效通道,当温度低于PEO的熔点时电导率随着温度线性增加并遵循Arrhenius理论,当温度高于PEO的熔点时符合VTF方程。在SPE-PPx复合材料体系中,PP纤维提高了复合材料的拉伸强度,但电导率明显降低,SPE-PP1相比于SPE-PP2电导率降低较小。17℃下SPE-PP1在掺杂0.5%LCI时电导率最大为5.01×10-5 S/cm,SPE-PP2仍在掺杂0.5%LCI的电导率最大,为3.73×10-6 S/cm;偏光显微镜显示当PEO与PLA共混后球晶尺寸减小,结晶度降低,与DSC结果保持一致;力学性能结果表明在SPE-PPx体系中,纤维能提高聚合物电解质的拉伸强度。综合考虑,选取PEO/PLA为50/50体系掺杂0.5%LCI并与PP1纤维复合的复合材料为最优配方。