锂金属电池（LMB）具有高的理论比容量(3860 m Ah·g-1)和低的氧化还原电位（-3.04 V vs Li+/Li）而被广泛的研究。然而,液态电解质（LEs）的可燃性、易泄漏性和锂枝晶等问题使锂金属电池在使用中存在极大安全隐患。聚合物电解质具有高安全性、电化学稳定性和易加工成膜等优势,能有效解决锂金属电池安全隐患。但聚合物电解质存在循环寿命短和界面相容性差等问题,限制了其实际应用。针对以上问题,本文以聚丙烯腈（PAN）和碳酸酯类单体（三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯（TMPTMA）和1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA））为基体制备了聚合物电解质,并对电解质与电极的界面相容性以及电池的长循环稳定性展开了研究。具体研究内容如下:1、采用静电纺丝和原位聚合相结合法,以PAN和碳酸酯类单体（TMPTMA:HDD=1:1）为原料来制备凝胶聚合物电解质,并研究碳酸酯单体的不同添加量对凝胶聚合物电解质的离子电导率、电化学窗口和锂离子迁移数等性能的影响。凝胶聚合物电解质中碳酸酯单体总含量为6.7wt%时电解质（PPL-6.7%）性能最优,离子电导率为3.2×10-4S·cm-1,锂离子迁移数为0.47。为进一步改善PPL-6.7%与锂电极界面相容性,对锂电极一侧用氟代碳酸乙烯酯（FEC）预处理,形成Li-FEC电极。FEC的添加有效改善了Li电极和电解质之间的界面相容性,促使Li-FEC|PPL-6.7%|Li-FEC电池在0.2 m A·cm-2的电流密度下稳定循环200 h,并且电压稳定在-130 m V～130 m V。2、为进一步改善聚合物电解质的长循环性能和电极材料界面相容性,对聚合物电解质进行改性。在两类聚合物基础上添加草酸硼酸锂（Li BOB）、Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12（LLZTO）和增塑剂（碳酸二甲酯（DMC）与FEC混合溶液）制备了复合电解质,并研究不同LLZTO和Li BOB添加量对复合电解质的离子电导率、电化学窗口和锂离子迁移数等性能的影响。当LLZTO为20wt%以及Li BOB为3wt%时,复合电解质（PDFL-2L-03）具有最优的离子电导率(1.69×10-3S·cm-1)和锂离子迁移数（0.833）。由PDFL-2L-03组装成锂对称电池Li|PDFL-2L-03|Li后获得了优异的长循环寿命(在0.2 m A·cm-2的电流密度下能够循环1000h,电压稳定在-30 m V～30 m V),这主要是由于PDFL-2L-03和Li电极有更好的界面接触,显著改善了界面相容性。3、为了深入研究PDFL-2L-03与Li电极的界面性质及长循环性能,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XPS）对循环后锂电极表面进行测试分析。结果发现在界面处原位生成了均匀、富含Li F和B-F且厚度为3-5 nm的固态电解质界面层（SEI）,这说明LLZTO的加入能够有效抑制锂枝晶生长,FEC和Li BOB在锂电极表面原位形成SEI层,该SEI可以有效的抑制电解质分解并提高稳定界面性能,使得锂对称电池表现出优异的长循环以及界面稳定性。