使用固态电解质取代液态电解质是解决目前锂离子电池安全问题最为有效的办法。但固态电解质的实际应用仍存在一些问题,如室温离子电导率低、对金属锂稳定性差,界面阻抗高等。本文将无定型结构聚碳酸丙烯酯（PPC）与化学稳定的TiO₂纳米棒复合,形成高稳定性和高离子电导率的有机/无机复合固态电解质,主要研究内容和取得的研究结果如下:（1）采用水热法制备了TiO₂纳米棒,并进一步对表面处理得到表面锂化TiO₂纳米棒。利用SEM、TEM、XRD、XPS等测试手段对TiO₂纳米棒进行了表征分析。结果表明:所制备的TiO₂纳米棒形貌规整,长度为2⁴μm,直径约100 nm;表面锂化后的TiO₂纳米棒基本保持了棒状形貌,但表面变得较为粗糙,主要是形成了具有一定离子导电性的Li₄Ti₅O₁₂颗粒层,这种复合结构有助于提高无机填料/聚合物的界面结合及路易斯酸碱反应。（2）将TiO₂纳米棒与无定形结构的PPC聚合物相复合,利用刮涂法制备了PPC/TiO₂纳米棒复合固态电解质（CSE）,并对结构和电化学性能进行了表征分析。研究发现:PPC/TiO₂纳米棒复合固态电解质膜结构均匀,拉伸强度达26.7 MPa,耐热分解温度达200℃以上;电化学性能方面,室温离子电导率达3.8×10^-4 S·cm^-1,电化学稳定窗口达4.5 V。组装的NCM622/CSE/Li全固态锂电池可在0.3 C下循环充放电,首圈放电比容量为157mAh·g^-1,300圈后比容量在105 mAh·g^-1以上,库伦效率达95%以上。相比粉末状TiO₂作为填料,PPC/TiO₂纳米棒复合固态电解质电化学性能的提高归因于TiO₂纳米棒提供了更加有效的锂离子传输路径,促进了离子的传输。（3）进一步将表面锂化的TiO₂纳米棒与PPC复合,制备了PPC/表面锂化TiO₂纳米棒复合固态电解质。研究发现,锂化后的填料对复合固态电解质材料本身的力学性能、热稳定性等影响不大,但电性能方面有很大的改善。其中电化学稳定电压可达4.7 V以上,离子电导率高达5.6×10^-4 S·cm^-1。组装的NCM622/CSE/Li全固态锂电池在0.3 C下进行充放电循环,首圈放电比容量达到168 mAh·g^-1,300圈后比容量在115 mAh·g^-1以上,库伦效率98%以上。通过对TiO₂纳米棒进行表面锂化,不仅提供了连续的离子传输通道,而且促进了界面路易斯酸碱反应,释放了更多的自由锂离子,增强了锂离子传输能力。