近年来,可充电锂离子电池的使用从小型的电子器件扩展到了大型的电动运输设备和能量存储体系。人们对锂离子电池高能量密度和高功率密度的需求促进了高电压型锂电池的发展。镍锰酸锂正极材料尽管具有高的工作电压和良好的倍率性能,但是传统的液态电解液在高于4.5 V的电压下与它发生的副反应会导致容量的不断衰减,阻碍了镍锰酸锂的商业化应用。另外,锂资源的大量消耗以及昂贵的价格也使锂电池的应用受到限制。针对这一问题,人们开始研发成本更低、材料储量更丰富的钠离子电池,但其中钠离子电池电解质的研究相对较少。聚碳酸亚乙烯酯基凝胶聚合物电解质与正负极都有良好的相容性。在本文的工作中,通过对聚碳酸亚乙烯酯进一步的设计、改性,开发了聚（碳酸亚乙烯酯-丙烯腈）和聚酒石酸硼酸钠-聚碳酸亚乙烯酯两种凝胶聚合物电解质电解质体系,并将其成功的应用于镍锰酸锂高电压锂电池和钠电池。上述电池均表现出了优异的电化学性能。具体工作如下:1.通过丙烯腈与碳酸亚乙烯酯共聚,巧妙地设计了一种聚（碳酸亚乙烯酯-丙烯腈）凝胶聚合物电解质。丙烯腈组份分这种电解质表现出了良好的耐高电压性能,能够解决上述提到的高电压下电解质分解的问题。使用这种电解质组装的镍锰酸锂//石墨电池表现出了优良的循环性能:循环200圈后容量保持率为93.2%,明显优于传统的液态电解液组装的电池。值得注意的是,碳酸亚乙烯酯的引入使这种电解质与锂负极的界面相容性显著提高,能够明显抑制镍锰酸锂//锂金属电池中的锂枝晶问题,使用聚（碳酸亚乙烯酯-丙烯腈）凝胶聚合物电解质的锂电池表现出了优良的循环性能（200圈容量保持率为90%）。2.通过一步反应,合成了新型的聚酒石酸硼酸钠,并将该物质与聚碳酸亚乙烯酯复合制备了一种单离子导体凝胶聚合物电解质,并将其应用于高性能钠电池中。该复合电解质的室温离子电导率高达1×10^-4 S cm^-1,钠离子迁移数为0.88。与传统的高氯酸钠液态电解液相比,使用这种单离子导体凝胶聚合物电解质组装的磷酸钒钠//钠金属电池表现出了优异的循环性能。在高温测试条件下,这一优势更加突出。同时,所制备的电解质可以有效地抑制钠枝晶的生长。本工作为设计高温钠金属电池中单离子导体凝胶聚合物电解质提供了一个新颖的思路。