本论文分为两个部分研究了锂离子电池和生物燃料电池中的关键材料,主要的创新点和结论如下.论文的第一部分主要讨论了聚合物、增塑剂和无机纳米粒子等对复合电解质体系的化学和物理性质的影响.采用溶液浇注-浸渍法制备了各种纳米复合聚合物电解质,例如开发出基于PVDF-HFP或梳状聚合物基体的全固态以及聚合物和碳酸酯形成的胶体聚合物电解质体系.首次制备了具有较高离子电导率的单离子聚合物电解质.考察了两类纳米粒子填充物对体系的影响:一种是"惰性"发烟硅;另一种是"活性"蒙脱土.比较了全固态和胶体聚合物电解质体系电化学性质的不同之处.采用电化学交流阻抗,示差扫描量热法,X衍射,拉曼光谱,红外光谱,扫描电镜,循环伏安等方法详细研究了聚合物电解质中各组分对体系离子电导率和机械性能的影响.论文的第二部分主要研究了生物燃料电池中的酶电极.通过对碳纳米管(MWNTs)进行预处理,使其表面带有功能性官能团,从而可以实现酶分子在碳纳米管表面的固定,同时还保持了其生物活性.采用吸附法将微过氧化物酶-11(MP-11)或葡萄糖氧化酶(GOx)等生物分子固定到MWNTs上制成酶修饰电极,研究MWNTs对酶和电极之间电子传递的促进作用.当酶分子(MP-11,GOx)固定到MWNTs表面后,循环伏安结果显示出一对可逆的氧化还原峰,对应酶分子的直接电子转移.研究结果表明这种方法可以扩展到固定其他生物酶分子以及实现蛋白质酶分子和电极之间的直接电化学,可以获得一系列氧化还原酶分子的电化学参数,如反应速率常数等.同时,还研究了酶修饰电极对其底物的电催化反应.