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本文针对机械混合法制备复合聚合物电解质(CSPE)过程中无机填料易聚集成团，分散不均匀的问题，结合原位复合和偶联剂改性两种手段来改善无机填料在聚合物基体中的分散状态，制备了PEO／LiClO<,4>／SiO<,2>、PEO／LiClO<,4.／KH560-8iO<,2>复合聚合物电解质，采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、差热(DTA)、热重(TG)、示差扫描量热(DSC)、X-射线衍射(XRD)、交流阻抗等测试技术对所制备CSPE材料的表面形貌、热稳定性、结晶行为和离子导电性能等进行了表征，通过对结果的分析探讨了原位复合SiO<,2>和偶联剂KH560改性SiO<,2>对CSPE材料导电性能的增强机制。
SEM和AFM结果表明，KH560改性后的SiO<,2>粒子粒径分布较窄，平均粒径由改性前的65nm减小到35nm，在聚合物膜中分散均匀，没有发生团聚。DTA与TG结果表明，添加SiO<,2>提高了聚合物电解质的热稳定性。从DSC与XRD结果可知，添加SiO<,2>具有抑制聚合物电解质体系结晶的作用，而添加KH560改性的SiO<,2>后，这种抑止体系结晶的作用更加显著。通过交流阻抗谱图计算的电导率结果表明，添加SiO<,2>能够明显提高PEO基聚合物电解质的离子电导率。两种电解质膜的电导率都是随着SiO<,2>含量的增加先不断增大，当SiO<,2>含量达到10wt％时，电导率达到最大值，继续增加SiO<,2>含量，电导率反而减小。无论SiO<,2>含量的高低，复合了改性SiO<,2>的CSPE体系电导率都比复合未改性SiO<,2>的要高。
离子电导率增强的机制主要是SiO<,2>的加入降低了CSPE体系的结晶度并有可能形成了具有高导电性的聚合物电解质／无机填料界面层。由于改性后的SiO<,2>在PEO基体中粒径减小，分散均匀，能更有效地抑制体系结晶并获得更多具有高导电性的界面层，因此添加改性SiO<,2>对体系离子电导率的增强效果更佳明显。
为了表征原位复合法制备的聚合物电解质实际应用于锂离子电池后的性能如何，将通过原位复合法制各的电导率相对较高的两种电解质PEO／LiClO<,4>／TiO<,2>、PEO／LiClO<,4>／KH560-SlO<,2>分别与正负极极片一起组装成全固态聚合物锂离子电池，对电池的循环伏安、首次充放电、不同电流下放电、不同温度下放电以及放电循环等性能进行了测试。测试结果表明，所组装的电池在60℃以上充放电电压平台平稳，首次放电容量不低于90mAh·g<-1>，容量随放电电流的增加而减小，随温度的升高而增大。原位复合法制备的CSPE在60℃以上环境温度下使用的聚合物锂离子电池中具有应用前景。