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锂离子电池是目前应用最广泛的电池,在新能源汽车、手机和笔记本电脑等领域均有广泛的应用前景。传统的锂离子电池采用液态电解质传输锂离子,封装难度较大,工作时自身发热易导致电池内部隔膜破坏,电解液泄露后正负极直接接触燃烧。全固态锂离子电池采用固态电解质,有效地提高了安全性、能量密度、电池容量和循环稳定性。Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3（LATP）是目前已知的具有最高理论离子电导率的固态电解质,其值为3 × 10-3S/cm。但由于烧结时自身的分解反应,LATP样品中存在杂质相和微裂纹,致密度下降,导致离子电导率下降至10-4S/cm。为了解决这一问题,本文通过Monte Carlo法模拟纯相LATP晶粒生长过程,分析烧结过程中LATP的微观组织变化规律并依此对其生长做出预测,得到样品致密度超过理论阈值96.7%的烧结工艺参数。为了进一步提高LATP的性能,通过添加助烧剂改善LATP样品的微观组织结构,分析烧结助剂对微观组织结构变化的影响,根据试验结果确定最佳的烧结工艺参数。采用经典Monte Carlo法对纯相LATP烧结过程中晶粒生长进行模拟,模拟结果表明经典Monte Carlo法能够模拟固相微观组织结构变化规律,但模拟过程中物质不守恒。经典Monte Carlo法虽然能够表现出烧结过程中LATP中的晶界扩散和体积扩散机制,但无法体现出气孔湮灭机制,同时模拟算法中的跃迁概率计算同实际情况不符。通过算法改进对Monte Carlo法进行修正,采用修正Monte Carlo法对LATP烧结过程中晶粒生长过程进行模拟,模拟结果表明通过修正可以体现出LATP烧结过程中的各种烧结机制,可以对体系中微观组织结构的变化进行较好的表现。采用Hillert模型对模拟精度进行检验,检验结果表明模拟结果符合经典晶粒生长动力学。分别在900℃下对LATP进行3h和6h的烧结,通过试验结果建立模拟烧结时间和实际烧结时间的对应关系,并以此对纯相LATP烧结后的致密度和晶粒平均尺寸进行预测,根据预测结果确定烧结工艺参数为烧结时间6h,烧结温度900℃以上。分别在不同的工艺参数下烧结纯相LATP,对LATP样品进行SEM和XRD测试,在烧结温度下LATP分解产生LiTi（PO4）O和AlPO4杂质相,AlPO4扩散至晶界处阻碍晶粒生长,导致晶界处产生微裂纹,使样品致密度下降。通过调节烧结时间和烧结温度,在950℃下烧结6h得到的样品具有最高的致密度96.47%,低于理论阈值。添加烧结助剂B2O3后烧结得到的改性LATP中同样存在LiTi（PO4）O和AlPO4杂质相,通过调节烧结助剂添加量可知,随着烧结助剂含量的增加,改性样品的致密度先升高后降低。当烧结温度为950℃、烧结时间为6h、B2O3添加量为1wt%时,改性LATP样品具有最高的致密度为98.87%,超过理论阈值,此为最佳工艺参数。