全固态锂离子电池使用固体电解质取代易燃、易泄露和热稳定性差的液态有机电解液,有效缓解了液态锂离子电池中存在的安全隐患;全固态锂离子电池还具有循环寿命长,能量密度高等优点,有望应用到电动汽车和智能电网等大规模储能领域。固体电解质是全固态电池中重要的组成部分,因此,开发具有优异性能的固体电解质是提高全固态电池性能的先决条件。另外,全固态电池中存在较大的界面阻抗,因此,降低其界面阻抗是提高全固态电池性能的另外一种方法。本文以Li₂S、P₂S₅和LiCl为起始原料,制备Li₆PS₅X（X=Cl、Br、I）固体电解质,并对其结构和电化学性能进行表征,实验结果表明在Li₂S稍微过量的条件下使用固相烧结法制备的Li₆PS₅Cl具有高达1.8×10^-3 S/cm的室温离子电导率。将Li₆PS₅Cl包覆于MoS₂电极材料上,用该电极材料所组装的全固态电池具有优异的循环性能。本文通过固相烧结法制备了O掺杂的Li₆PS_5-xO_xBr固体电解质,通过实验结合理论计算的方法对O掺杂位置进行了探究,结果表明O更容易取代Li₆PS₅Br中4 a或者4 d位置的S。当O掺杂量x为0.3时,电解质Li₆PS_4.7O_0.3Br具有较好的空气稳定性;同时,该电解质与金属锂之间具有良好的电化学稳定性,可以有效阻止锂枝晶生长。另外,以Li₆PS_4.7O_0.3Br为中间层组装成的全固态电池展现出了良好的循环稳定性。本文使用溶液法制备Li₆PS₅Cl,并对其结构和电化学性能进行了表征。实验结果表明溶液法制备的Li₆PS₅Cl颗粒尺寸较小,但是存在一定量的杂相,导致其室温离子电导率较低。将溶液法制备的Li₆PS₅Cl均匀地包覆在LiCoO₂电极上,以该电极材料为正极组装的全固态电池展现出良好的循环性能和倍率性能。