纯固态聚合物电解质（solid polymer electrolytes,SPEs）一方面能克服液态电解质易泄漏、加工封闭难的缺点,提高电解质在滥用及严苛条件下的安全性,另一方面能抑制锂枝晶的生长,从而提高二次锂电池（直接采用金属锂为负极的电池）的循环寿命。因此,SPEs的研究引起了人们极大的兴趣和广泛的重视。目前,以双（三氟甲基磺酰）亚胺锂（Li[N（SO₂CF₃）₂],LiTFSI）为导电锂盐,以聚氧乙烯（PEO）为聚合物基体的SPEs体系受到了广泛的关注,这主要归因于TFSI-高度离域的负电荷、柔性的分子结构、良好的热稳定性和化学稳定性。然而,（1）Li TFSI/PEO电解质的成膜性能较差,使得SPEs的加工较为困难;（2）常温（20⁶0 oC）下PEO的结晶度较高,使得LiTFSI/PEO电解质的常温电导率较低（约为10-7¹0-4 S cm-1）;（3）LiTFSI/PEO电解质对金属锂的稳定性较差。上述不足极大地限制了LiTFSI/PEO电解质在二次锂电池中的应用。近年来,基于双（氟磺酰）亚胺阴离子（[N（SO2F）2]-,FSI-）的离子液体及碱金属盐在非水电解质领域引起了极大的关注。特别是,FSI-对电极材料（金属锂、石墨等）独特的界面稳定性,显著改善了液态碳酸酯和醚类电解质、室温离子液体电解质以及熔融盐电解质的性能。但到目前为止,基于FSI-的SPEs的研究尚未见报道。针对SPEs常温电导率较低以及与电极材料相容性较差两个二次锂电池中的关键问题,本文从导电锂盐和聚合物基体两方面着手,旨在探索含有新型双（氟磺酰）亚胺阴离子的SPEs作为二次锂电池电解质的可行性。本文研究内容及结果如下:1.为了探究新型双（氟磺酰）亚胺锂盐（Li[N（SO2F）2],Li FSI）的引入对SPEs基础理化性质的影响,本文选择经典的锂盐/PEO电解质体系,首先从导电锂盐的角度出发,采用LiFSI替代LiTFSI,对比的研究了锂盐结构对电解质的相转变、电导率、锂离子迁移数以及电化学稳定性等基础理化和电化学性质的影响。结果表明:（1）采用Li FSI替代LiTFSI可以显著降低电解质的玻璃化温度（Tg）和结晶度;（2）温度高于60 oC时,LiFSI/PEO电解质的电导率高于LiTFSI/PEO电解质以及其它基于PEO的电解质的电导率,Li FSI/PEO电解质在80 oC下电导率达到1.25×10-3 S cm-1;（3）LiFSI/PEO电解质对金属锂具有较好的化学稳定性,采用lifsi/peo电解质组装的金属锂对称电池（li|spes|li）在80oc下储存30天后的界面阻抗为79Ωcm²,显著低于采用litfsi/peo电解质组装的金属锂对称电池（352Ωcm²）;（4）lifsi/peo电解质对金属锂也显示出良好的电化学稳定性,当电流密度为0.1macm–2,温度为80oc时,lifsi/peo电解质的金属锂对称电池具有更长的稳定性循环时间（253h（lifsi/peo）vs.55h（litfsi/peo））;（5）采用lifsi/peo电解质组装的li/lifepo4电池在80oc下具有较好的循环稳定性和较高的库仑效率。2.半结晶态的peo基体阻碍了离子传导,使得含有peo的spes的常温电导率较低,为了克服这一缺点,本文从聚合物基体的角度出发,选择新型无定形态的咪唑型离子液体聚合物（pils）为基体,对比研究含有fsi-和tfsi-两种阴离子的锂盐/pils电解质的性质。本文采用离子交换法简便的合成了两种离子液体单体,1-乙烯基-3-甲基咪唑双（氟磺酰）亚胺盐（vymim-fsi）和1-乙烯基-3-甲基咪唑双（三氟甲基磺酰）亚胺盐（vymim-tfsi）,通过自由基聚合制备pils,pvymim-fsi和pvymim-tfsi,然后与相应的锂盐（lifsi或litfsi）共混制备锂盐/pils电解质。对上述电解质的基础理化和电化学性质的研究结果表明:（1）锂盐浓度相同时,lifsi/pvymim-fsi电解质的tg低于litfsi/pvymim-tfsi电解质,表明fsi-具有更好的增塑效果;（2）锂盐浓度相同时,lifsi/pvymim-fsi电解质的电导率显著高于litfsi/pvymim-tfsi电解质;（3）lifsi/pvymim-fsi电解质的常温电导率高于lifsi/peo电解质（30oc时,lifsi/pvymim-fsi电解质的电导率达到8.3×10-6scm-1,而lifsi/peo电解质（[eo]/[li+]=20,摩尔比）的电导率为5.9×10-7scm-1）,表明采用无定形态的pils为spes基体,能够克服半结晶态的peo对离子传导的阻碍,从而提高spes的常温电导率。3.为了寻找性能更为优异的离子液体聚合物基体,本文充分借助pils结构可设计性高的优势,深入探讨了pils的构效关系。本文以弱配位的fsi-和tfsi-为阴离子,以一个侧链含有碳氢烷基或醚基的不饱和季铵为阳离子构筑系列新型季铵型pils,系统研究了季铵阳离子侧链结构对离子液体单体及其聚合物的基础理化性质的影响。结果显示:（1）所制备的季铵型pils的热分解温度均大于250oc,显示出良好的热稳定性;（2）在季铵阳离子侧链结构中引入醚基,可以显著降低PILs的Tg,改善其成膜性能;（3）当醚基长度为2³个氧乙烯单元（–CH2CH2O–）时,PILs在30 oC下的电导率可达到4.0×10-6 S cm-1;（4）含有FSI-的PILs比含有TFSI-的PILs显示出更低的Tg和更高的电导率,进一步表明FSI-更为优异的增塑效果。4.为了进一步探究上述含醚基季铵型PILs作为SPEs基体的可行性,本文以成膜性能良好、电导率较高的聚{N,N-二甲基-N-（2-甲基丙烯酰氧基）乙基-N-[2-（2-甲氧基乙氧基）乙基]季铵}双（氟磺酰）亚胺盐（P[C5O2NMA.11]FSI）和聚{N,N-二甲基-N-（2-甲基丙烯酰氧基）乙基-N-[2-（2-甲氧基乙氧基）乙基]季铵}双（三氟甲基磺酰）亚胺盐（P[C5O2NMA.11]TFSI）为聚合物基体,与相应的锂盐（Li FSI或LiTFSI）共混,制备具有锂离子导电能力的锂盐/PILs电解质。对上述电解质的基础理化和电化学性质的研究表明:（1）Li FSI/P[C5O2NMA.11]FSI电解质的Tg低于相同锂盐浓度的LiTFSI/P[C5O2NMA.11]TFSI电解质,并且随着锂盐浓度的增加Tg逐渐上升;（2）当锂盐浓度相同时,LiFSI/P[C5O2NMA.11]FSI电解质的电导率显著高于LiTFSI/P[C5O2NMA.11]TFSI电解质,前者30 oC时的电导率可达到1.4×10-5 S cm-1,60oC电导率超过10-4 S cm-1;（3）LiFSI/P[C5O2NMA.11]FSI电解质的氧化电位大于4.5 V,满足4 V级二次锂电池的要求;（4）LiFSI/P[C5O2NMA.11]FSI电解质对金属锂具有较好的化学稳定性,采用Li FSI/P[C5O2NMA.11]FSI电解质组装的金属锂对称电池在60 oC储存30天后,界面阻抗仅为8.3×102Ωcm²,而采用LiTFSI/P[C5O2NMA.11]TFSI电解质组装的金属锂对称电池的界面阻抗高达9.3×103Ωcm²。