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目前,便携式电子设备与电动汽车技术的发展使得锂离子电池有着巨大的市场需求。然而,锂离子电池的循环寿命、快充能力、能量密度等性能仍然不能满足实际使用的要求,其中锂离子电池充放电循环过程中负极表面形成的不稳定的固态电解质界面膜是制约锂离子电池发展最重要的因素之一。锂离子电池的固态电解质界面膜在循环过程中容易破裂、脱落和再生,影响锂离子电池的库伦效率、循环寿命和安全性能。因此设计稳定的人工固态电解质界面膜是提高锂离子电池寿命和综合性能的重要方式。本文利用分子动力学模拟方法,研究聚噻吩和石墨负极（氧化石墨烯）之间的黏附,聚噻吩作为人工固态电解质界面膜的效用以及锂离子在聚噻吩链中扩散动力学的机理。首先,研究了聚噻吩和氧化石墨烯之间的黏附相互作用,分别计算了聚噻吩与不同表面官能团密度的羧基-氧化石墨烯（FG-COOH）、羟基-氧化石墨烯（FG-OH）、氨基-氧化石墨烯（FG-NH2）和甲基-氧化石墨烯（FG-CH3）之间的黏附相互作用。在相同的条件下,聚噻吩与附着不同官能团的氧化石墨烯之间的黏附作用主要是由官能团的电负性主导,其中官能团电负性最强的羧基功能化形成的羧基-氧化石墨烯（FG-COOH）与聚噻吩之间的黏附作用最强,而基团电负性最弱的甲基功能化形成的甲基-氧化石墨烯（FG-CH3）与聚噻吩之间的黏附作用最弱。此外,黏附体系的黏附作用还受氧化石墨烯与聚噻吩接触界面的表面粗糙度影响。随着甲基-氧化石墨烯（FG-CH3）表面官能团密度的增加,黏附体系的相互作用能逐渐增强并趋于稳定,这表明接触界面的表面粗糙度会削弱聚噻吩和氧化石墨烯之间的黏附作用。本文在证实了聚噻吩与氧化石墨烯之间存在较强的黏附性后,进一步构建了锂离子电池模型,探究聚噻吩作为人工固态电解质界面膜在锂离子电池中发挥的功效。模拟结果说明聚噻吩作为人工固态电解质界面膜隔绝锂离子电池中电解液溶剂分子碳酸乙烯酯（EC）与石墨负极的接触,降低了电解液溶剂分子被还原分解的概率。此外,通过计算锂离子穿过聚噻吩层的扩散率以及锂离子电池的离子电导率,进一步分析锂离子在聚噻吩链间的扩散动力学,证实了锂离子沿聚噻吩链有特殊的“跳跃”运动机制。因此,本文系统研究了聚噻吩与氧化石墨烯之间较强的黏附作用机理以及在锂离子电池中聚噻吩作为人工固态电解质界面膜的效用,为设计开发新型锂离子电池的人工固态电解质界面膜提供了新的设计思路。