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相对于液体电解质有机溶剂渗漏、易燃等缺陷,以及无机固态电解质制备工艺复杂、界面相容性和力学性能差等弊端,聚合物电解质具有无液体渗漏、力学性能及界面相容性良好、形状尺寸可调节和制备工艺简单等优点,更适用于高能量密度固态锂电池。然而,目前已报道的聚合物电解质综合性能难以满足高能量密度固态锂电池需求,依然存在诸多问题,如离子电导率和离子迁移数较低、电化学窗口窄等,这些问题尚待深入研究解决。本论文工作重点是开发具有高离子电导率、宽电化学窗口、对电极材料具有良好界面相容性的新型聚合物电解质,为聚合物电解质在固态锂电池的实际应用提供理论基础和实验支持。（1）设计制备了由柔性聚乙二醇（PEG）和刚性六亚甲基二异氰酸酯三聚体（HDI）功能基元构成的嵌段聚合物电解质（BC-SPE）。HDI由六甲撑和极性基团异氰酸酯基组成,分子链属性为刚性链段,具有良好机械强度和热稳定性。PEG主链由聚环氧乙烷非极性基团组成,分子链属性为柔性链段,醚键能与Li+发生络合-解络合,是Li+传输的主要运动路径。通过改变PEG和HDI功能基元比例R(R=9（）)9（）)),可调控BC-SPE聚合物电解质的综合性能。随着R值的增加,BC-SPE的拉伸强度、邵氏硬度、电化学窗口和界面阻抗都会降低,离子电导率会增加。当R为1.87时,离子电导率为5.7?10-4 S cm-1（55℃）、电化学窗口>4.65 V,与磷酸铁锂组装成固态锂电池,在1 C倍率下可稳定循环100圈,放电比容量保持率为86%,库伦效率接近99%。根据固态电池实际需求可通过改变R值来调控BC-SPE聚合物电解质性能。（2）设计制备了具有聚环氧丙烷和硅氧烷特性的硅烷封端聚环氧丙烷聚合物电解质（MS-SPE）。硅烷封端聚环氧丙烷预聚体（MS）主链含有大量醚键,可以为锂离子的传输提供运动路径;封端基团为甲氧基硅烷,可以降低聚合物结晶性,提高无定型区域外,还可以发生脱水缩合反应,形成三维网状结构,提高聚合物电解质的力学性能和热稳定性。MS-SPE的室温离子电导率为3.6?10-4 S cm-1、离子迁移数为0.65、电化学稳定窗口>5 V,相比于聚环氧乙烷显著提高。MS-SPE与磷酸铁锂组装成固态锂电池,室温3 C倍率下循环650圈后容量没有衰减,库伦效率接近99.7%。MS-SPE制备工艺简单、机械性能好、易批量生产并有助于消除电池内部的短路隐患,提高锂电池的安全性。（3）设计制备了聚碳酸乙烯亚乙酯宽温聚合物电解质（PVEC-SPE）。PVEC-SPE结构中极性基团[-O-（C=O）-O-]可以促进锂盐电离,羰基（C=O）可以与Li+发生络合-解络合作用,构筑Li+传输路径。通过设计小分子低聚物和大分子高聚物复合结构,实现了微量小分子低聚物提高PVEC-SPE与电极材料界面相容性,而大分子高聚物提高PVEC-SPE的热稳定性和力学性能目的。优化后PVEC-SPE在室温和零下15℃的离子电导率分别为2.1?10-3 S cm-1和2.28?10-4 S cm-1。通过VEC原位聚合与磷酸铁锂正极材料形成低阻抗界面,组装成的固态锂电池可在室温和低温下工作,室温下1 C倍率循环100圈后容量为在140 m A h g-1,容量保持率为99%。原位聚合制备PVEC-SPE固态锂电池,制备方法简单易行,无污染,得到的电解质膜结构均匀,适用于不同尺寸和形状的能量器件。