锂电池现已在便携式电源、储能和电动汽车等领域充当着越来越重要的角色。但是，液态锂电池包含有LiPF6和碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等有机溶剂，而有机溶剂易于挥发和燃烧，从而使得液态锂电池容易发生胀气和爆炸等现象。而且，液态锂电池采用的隔膜大多为聚丙烯/聚乙烯（PP/PE）材料，其阻燃性也较差，在电池内部发生微短路或者局部过热的情况下，容易引起火灾或爆炸事故。同时，现有液态锂电池的能量密度也不能完全满足动力电池的需求。因此，替代易燃电解液和提高锂电池的能量密度是各位研究者的关注焦点。经过研究发现，开发聚合物电解质和选用锂片作为负极是解决上述两个问题最好的途径。因为聚合物电解质可以避免液态电解液的存在，而金属锂具有电极电势较低和质量较轻等优势，可以有效提升锂电池的输出电压和能量密度。　　本论文利用活性开环移位共聚的方法进行多功能聚合电解质的分子结构设计和制备，并对聚合物电解质的结构及性能进行表征和讨论分析。本文的主要研究内容如下：　　（1）分别设计并合成了5-降冰片烯-2-磷酸二甲酯（M1）、5-降冰片烯-2-聚乙二醇单甲醚（M2）和交联剂5-降冰片烯-2-(5-降冰片烯-2-聚乙二醇）（M3）三种功能性单体，并对它们的结构进行1HNMR表征，为后续聚合物电解质的制备奠定了基础。　　（2）为了解决复合聚合物电解质中容易出现的宏观相分离和双离子聚合物电解质中锂离子迁移数较低的问题，设计并合成了一种同时具有锂离子源、锂离子传导区和膜支撑区的单离子聚合物电解质（SIPE），并研究了不同[EO]:[Li+]配比对其电导率、机械性能等的影响，确定反应比例。同时，对 SIPE-2.5的结构、热稳定性、尺寸稳定性、阻燃性、电导率、锂离子迁移数、电化学稳定窗口以及与正极材料LiFeP04的相容性进行了表征及检测分析。结果表明，SIPE-2.5具有良好的三维立体结构及电化学性能，可以大大提升锂电池的高温安全性能。　　（3）为了优化SIPE与锂片的相容性，对其进行加氢化反应，使其中的双键还原为单键，以增强其机械性能，使锂电池中的电流密度分布更加均一。通过对比一系列的实验结果，确定了反应条件。同时，研究结果表明：氢化后得到的HSIPE的机械性能和热稳定性都有了很大的提升；而且，HSIPE还具有良好的室温电导率、锂离子迁移数、电化学稳定窗口以及与LiFePO4和锂片的良好相容性，对抑制锂枝晶的生长有着显著的效果。