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锂离子电池现在被广泛应用于3C类电子消费产品、乘用/商用车和先进的智能电网储能设备中。社会和科技进步的同时,也促使人们追求高能量的能源储能设备。国务院于2015年提出的《中国制造2025》中明确指出了未来十五年动力电池的能量密度目标。次年,美国联邦政府也提出了“电池500”的计划。而从电池的安全性角度考虑,传统的锂离子电池由于含有液态电解液的组分,长期的使用过程中,锂枝晶的生成会刺穿隔膜,引发安全事故。固态电解质具有宽的电化学稳定窗口、好的化学兼容性和优异的机械性能,将其应用于锂离子电池中可以同时解决上述提及的能量密度和安全问题。PEO基聚合物固态电解质作为代表之一,因其简单的制备工艺和优异的界面接触性,被人们广泛研究。但由于其自身的高结晶度,表现出来较低的锂离子电导率,限制了其实际的应用。针对这个问题,本文采用流延法制备出聚合物固态电解质,在此基础上进行改性,制备出复合聚合物固态电解质,并最终与商业化LiFePO4装配成全固态锂离子电池进行相关测试。本文的主要实验内容和结论如下:（1）通过流延法制备PEO基固态电解质,探讨了不同分子量的聚氧化乙烯和不同EO:Li摩尔比对材料的物理性质和锂离子电导率的影响。在EO:Li=15:1的比例下,使用分子量为600000的聚氧化乙烯制备得到的PEO基固态电解质具有最低的结晶度;在此基础上,通过调控聚合物和LiClO4的比例得出结论,当EO:Li=10:1时,材料具有最低的结晶度和最高的锂离子电导率。（2）利用流延法制备二氧化钛纳米粒子复合PEO基固态电解质,探讨了加入二氧化钛的最佳质量分数。物理表征分析可得,含有质量分数10%的二氧化钛纳米粒子的材料（CPE10）,表现出较低的结晶度和较优异的机械性能。电化学分析显示,CPE10具有最高的锂离子电导率和最低的活化能,且具有较高的电化学窗口和较低的极化。最终,全固态锂离子电池测试结果表明LiFePO4/CPE10/Li在不同电流密度下表现出更为优异的循环稳定性。（3）合成一种具有核桃状二氧化硅（WLS）纳米粒子,使用流延法制备了WLS复合PEO基固态电解质（PLWLS）,探讨了加入WLS纳米粒子的最佳质量分数。物理表征表明含有15%WLS的材料（PLWLS-15）具有最低的结晶度,同时材料的拉伸强度有了明显的提升。交流阻抗测试结果表明,PLWLS-15的室温电导率得到了提升。将PLWLS-15和PLWLS-0装配成全固态锂离子电池进行充放电测试,其结果表明,LiFePO4/PLWLS-15/Li在不同电流密度下表现出更为优异的循环稳定性。