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随着锂离子电池在各领域的大规模应用，人们对其性能提出了更高的要求。针对锂离子电池能量密度低、循环寿命短、安全性差等问题，本文做了两方面的研究，分别制备了氟磺酰亚胺型单离子凝胶聚合物电解质和高比容量的FeS2/C复合正极材料，全面分析了两种材料的电化学性能，并将二者匹配测试电池循环性能。
首先通过自由基聚合制备了对苯乙烯三氟甲磺酰亚胺锂与聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的共聚物P(LiSTFSI-co-PEGMEM)，与PVDF按照一定比例复合。当二者的质量比为7∶3时，得到的单离子电解质的室温离子电导率高达5.70×10-4Scm-1，锂离子迁移数为0.95，电化学窗口达到5.0V(vs.Li+/Li)，能够阻止锂枝晶生长，缓解浓差极化，有利于提高电池的安全性;将单离子电解质膜应用于Li/LiFePO4电池中，在室温，1C条件下循环500圈，容量保持率达到88.9％，表现出长循环寿命和良好的倍率性能;组装成Li/LiNi0.5Mn1.5O4高电压电池，在0.2C倍率下循环80次，容量保持率为95.3％，表明与高电压正极材料具有较好的相容性。
为进一步提高锂离子电池的能量密度，通过水热法制备了具有多级结构的FeS2/C复合材料。FeS2/C复合物具有单一的黄铁矿型晶体结构，片状FeS2晶体自组装堆叠形成花瓣形状的FeS2微球，均匀分布在多孔碳骨架上，该多级结构能够改善电子与离子传输特性，提高正极材料的储锂性能和电化学稳定性;将FeS2/C复合材料用作锂离子电池正极，具有较高比容量，在500mA g-1电流密度下初次放电比容量为1260mAh g-1，经300次循环后维持在773mAh g-1，表现出突出的循环性能。将FeS2/C复合正极与单离子电解质进行匹配，组装成的电池在500mA g-1电流密度下经过100次循环的放电比容量为741mAh g-1，表明二者具有良好的兼容性。
首先通过自由基聚合制备了对苯乙烯三氟甲磺酰亚胺锂与聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的共聚物P(LiSTFSI-co-PEGMEM)，与PVDF按照一定比例复合。当二者的质量比为7∶3时，得到的单离子电解质的室温离子电导率高达5.70×10-4Scm-1，锂离子迁移数为0.95，电化学窗口达到5.0V(vs.Li+/Li)，能够阻止锂枝晶生长，缓解浓差极化，有利于提高电池的安全性;将单离子电解质膜应用于Li/LiFePO4电池中，在室温，1C条件下循环500圈，容量保持率达到88.9％，表现出长循环寿命和良好的倍率性能;组装成Li/LiNi0.5Mn1.5O4高电压电池，在0.2C倍率下循环80次，容量保持率为95.3％，表明与高电压正极材料具有较好的相容性。
为进一步提高锂离子电池的能量密度，通过水热法制备了具有多级结构的FeS2/C复合材料。FeS2/C复合物具有单一的黄铁矿型晶体结构，片状FeS2晶体自组装堆叠形成花瓣形状的FeS2微球，均匀分布在多孔碳骨架上，该多级结构能够改善电子与离子传输特性，提高正极材料的储锂性能和电化学稳定性;将FeS2/C复合材料用作锂离子电池正极，具有较高比容量，在500mA g-1电流密度下初次放电比容量为1260mAh g-1，经300次循环后维持在773mAh g-1，表现出突出的循环性能。将FeS2/C复合正极与单离子电解质进行匹配，组装成的电池在500mA g-1电流密度下经过100次循环的放电比容量为741mAh g-1，表明二者具有良好的兼容性。