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聚合物锂离子电池具有安全性能好、能量密度高、易于成型等优点受到广泛关注。离子液体作为一种绿色化学溶剂,是目前化学领域的研究热点。由于离子液体具有较高的离子电导率、较宽的电化学窗口、不燃烧、不挥发、热稳定性能好等特点,增塑聚合物电解质后,可以改善锂电池的安全性,避免了使用传统的碳酸酯类增塑剂所带来的安全隐患。本论文中,我们使用室温离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF4)为增塑剂,与SiO2—聚偏氟乙烯-六氟丙烯[P(VDF-HFP)]—LiBF4体系复合,制备了新型的高温安全纳米复合聚合物电解质。主要研究内容包括以下两个方面：1、我们用溶液铸膜法制备了P(VDF-HFP)—LiBF4—Si02—EMIBF4纳米复合聚合物电解质(nanocomposite polymer electrolyte,NCPE),用傅里叶红外光谱(FTIR).电子扫描电镜(SEM)、热失重(TG)、示差扫描量热(DSC)等手段对其进行表征,用电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectra,EIS)、循环伏安(CV)和线性扫描伏安(LSV)等技术对其进行电化学性能测试。FTIR结果表明,纳米SiO2与聚合物链的相互作用,改变了聚合物的晶相。TG结果显示,此类聚合物电解质的热分解温度达到290℃,纳米粒子含量对NCPE的热稳定性基本没有影响。DSC结果表明,NCPE的结晶度随SiO2纳米粒子的加入而降低,无定形区增加,其离子电导率得到提高。CV和LSV结果显示,NCPE的阴极和阳极稳定电位范围分别为-1.0～-0.5 V和4.05～5.66 V(vs.Li/Li+)。当SiO2质量分数为2%时,聚合物电解质的离子电导率最大,为0.47×10-3S/cm。以LiFePO4为正极材料,金属锂为负极材料,所得NCPE为隔膜组装的聚合物锂二次电池,在室温下以0.1、0.2、0.5和1.0C放电时,电池的首次放电容量分别为133、101、73和58 mAh/g,并且有较好的循环稳定性和倍率性能。2、我们用高压静电纺丝法制备了Si02—P(VDF-HFP)纳米复合聚合物膜,以EMIBF4为增塑剂,得到纳米复合聚合物电解质(NCPE).研究结果显示,在增塑剂体系中加入DEC和γ-BL虽然降低了聚合物电解质的热稳定性,但能提高其离子电导率和界面稳定性。CV和LSV结果显示,此类聚合物电解质的阴极稳定电位达-1.0V(vs.Li/Li+),阳极稳定电位范围为4.9～5.0V(vs.Li/Li+).含5%SiO2的聚合物膜浸渍1 mol/L LiBF4/EMIBF4—DEC—γ—BL(2:1:1,v/v/v)电解质溶液后,所得聚合物电解质的室温离子电导率为3.48×10-3S/cm。以LiFePO4为正极材料,金属锂为负极,此NCPE为隔膜组装的聚合物锂二次电池,在室温下以0.1C、0.2C和0.5C放电时,电池的首次比容量分别为157、138和99mAh/g,经过50次循环后,容量保持率分别为97%、85%和84%,显示出较好的循环稳定性和倍率性能。