随着新能源产业的不断发展,设计探究兼具高机械性能、安全性能和电化学性能的电解质体系成为世界能源的发展趋势和关注热点。采用传统液态电解质锂离子电池在使用过程中容易引发电解液泄露,造成安全隐患。特别是以金属锂为负极的高比能量锂金属电池还存在严重的锂枝晶问题。聚偏氟乙烯（PVDF）作为一种具有不易燃和稳定电位特点的聚合物材料,可以有效提高锂离子电池的安全性能和循环稳定性,具有很好的应用前景。本研究在PVDF基质中引入具有无机层状粘土,通过溶液浇铸法构筑了具有三维多孔网络结构的凝胶聚合物电解质（GPE）,并对其结构、形貌、热稳定性及机械性能等进行了详尽的研究,将合成的材料组装锂//聚合物电解质//磷酸铁锂电池,系统测试了其电化学性能,并进一步分析了其具有高循环和倍率性能的原因。具体工作内容如下:（1）将Laponite（LAP）纳米片引入到聚偏氟乙烯（PVDF）中并随后在液体电解质中活化制备了一种新型的复合凝胶聚合物电解质。通过实验优化了LAP的最佳掺杂量为3 wt%。所制备的复合GPE的最佳电解质持液率为352 wt%,断裂强度为21.5MPa,应变达到300%,具有良好的机械性能。室温下,当以Li Fe PO4为正极,Li片为对电极组装锂离子电池时,GPE表现出良好的电化学稳定性,以0.2 C进行恒流充放电测试,电池可逆容量达到157 m A h g-1,并且具有95%的高初始库仑效率。1000次循环后,容量保持率为97%。即使在10 C的大倍率下,仍可以获得111 m A h g-1高可逆容量。此外,对软包电池进行了20次弯折和30次敲击实验后,仍然可以支持电子设备正常运行,证明该复合GPE在柔性器件和电子设备中具有潜在的应用前景,这也为高性能电解质的设计制备提供了新的思路。（2）在上述基础上,为了进一步提高LAP的分散度及复合电解质膜的物理和电化学性能,将LAP进行改性处理。利用层状结构的LAP易于发生阳离子交换的特点,将亲水的LAP改性为organo-LAP,引入到高度疏水的PVDF聚合物体系中,从而制备了一种LCN高度分散掺杂且质地均匀的PVDF基凝胶聚合物膜,改善并提高了聚合物电解质的循环稳定性。将改性后亲油-LAP引入聚合物基质后,利用SS//聚合物电解质//SS阻塞电池进行电导率测试,获得3.29×10–4S cm–1的高离子电导率,将制备的复合凝胶电解质组装Li//聚合物电解质//Li Fe PO4电池,以0.2 C倍率进行恒流充放电,300次循环后容量保持率达到初始放电容量的91%。