锂离子电池作为一种主要的能量存储设备,在便携式电子设备和电动汽车市场中取得了巨大的成功。但是使用易挥发且易燃的有机电解液会带来起火、爆炸等安全隐患。凝胶态聚合物电解质可发挥有机电解液的功能,并因其兼具高离子电导率和安全性,形状可塑性强等优点而引起广泛关注。然而凝胶态聚合物电解质的机械强度、安全性、室温离子电导率以及对锂金属稳定性仍需得到进一步提高。本文选择具有高介电常数的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）作为基质进行改性研究。使用具有高沸点和高闪点的极性溶剂提高其电化学性能和安全性。通过掺杂无机活性填料与添加界面稳定剂进一步改善室温离子电导率与对锂金属的界面稳定性。上述改性方法为开发高性能聚合物电解质提供可能,具体研究内容如下:（1）通过溶剂挥发法将作为增塑剂的N-甲基吡咯烷酮（NMP）引入到PVDF-HFP中,其分子结构中具有强极性的羰基基团从而可高效的传输锂离子。通过合理地控制溶剂吸液率以及添加高浓度锂盐获得了具有优异机械强度的凝胶态电解质。我们针对含有不同吸液率的电解质膜进行了系列的物化性质和电化学性能表征。结果显示,NMP的引入显著提高了电解质膜的热稳定性。当吸液率为130%时,其离子电导率达到最高为3.16×10^-4S cm^-1。在Li//Li电池体系中可稳定循环超过600小时,显示出良好的界面兼容性。组装在LiFePO₄//Li电池体系中,在0.5 C下循环500次后的容量保持率为70%,并在10 C的高倍率下表现出了86 mAh g^-1的放电比容量,体现出了优异的循环性能和出色的倍率性能。（2）利用在PVDF-HFP掺杂无机活性填料Li₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）,并使用碳酸亚乙烯酯（VC）作为界面稳定剂制备复合型凝胶态聚合物电解质（CGPE）。X-射线衍射结果表明LLZO的引入降低了聚合物基质的结晶度。进而探究了具有不同掺杂量的电解质膜的电化学性能。在掺杂量为15 wt.%时,室温离子电导率提高至4.16×10^-4S cm^-1。通过在Li//Li电池中进行电压极化测试以及监测本体电阻变化趋势,该电解质展示出了优异的对锂金属稳定性和抑制锂枝晶的能力。VC溶液可在锂金属表面反应形成稳定的钝化层从而防止锂金属被过渡消耗。在LiFePO₄//Li电池体系中,以0.1 C倍率循环100圈之后依然表现出151 mAh g^-1的高放电比容量,容量保持率为97%。