随着社会的不断进步与快速发展，人们环保意识逐步增强。在对传统的电池的探究过程中，发现其具有维护所需条件简单、可以使用的年限较长、电池本身稳定性好的优势，但由于传统电池中含有重金属物质，这些重金属物质会在高温时散发在空气中，对人类本身和其生存的环境造成不利的影响，导致对生态平衡产生不可预估的破坏，因此传统电池的发展步伐开始止步不前。于是，人们开始探索寻找一种新型电池，这种新型电池具有电动势高和能量密度大的特点，是一种能替代传统电池且本身安全环保绿色的电池，而锂电池的出现了具更好的体现了电池的进步与发展。在锂离子电池的研究中，由于锂离子不均匀的沉淀，锂金属在电化学反应过程中作为负极材料存在，并开始逐渐沉积在电极表面，使电极概况的轮廓产生了相应的改变。在电化学反应继续进行的过程中，锂逐渐在电极表面沉积并且开始生长，在经过一段反应时间后，这些沉积在电极表面的锂会成为锂枝晶。随着反应的继续进行，由于在基体部位的锂枝晶逐渐开始溶解，从而使得电极表面的锂枝晶逐渐离开，离开的锂枝晶形成一种“死锂”[12]。“死锂”的形成，对电池本身具有不利的因素。一方面其形成导致了负极材料中的活性锂减少，同时使电极和电容量降低；另一方面，离开的锂枝晶体持续不断的生长，可能会导致电池内部发生短路，从而会导致发生电池的燃烧、爆炸，其原因是这些锂枝晶的生长，存在电池隔膜被刺穿的隐患。正是由于这些巨大的安全风险的存在，才使锂离子电池的发展受到限制从而导致停滞不前。

1.2.2 锂离子电池工作原理

由于自由电荷的定向移动从而产生电流 [13]。电池中有充电和放电两个过程。当电池处于充电过程时，大量的锂离子在正极上富集，但由于电荷守恒定律，锂离子经过电子迁移的运动开始从正极离开并到达负极。锂离子电池的负极大多数是石墨电极，石墨电极的特点是具有强的吸附性，所以从正极迁移到达负极的锂离子就会在石墨电极的微孔中被吸附。从被吸附的锂离子数量，可以说明此当锂离子数量越多则证明电池的容量越高，其储能越大。同时，电池的放电过程与充电过程电子迁移的方向相反，被吸附的锂离子脱离负极的微孔，通过电子迁移运动再次回到正极。锂离子电池具有化学反应少，安全性能高，使用寿命更长的特点[14]。

1.2.3锂离子电池的优势与劣势：

与其他电池相比，锂离子电池存在的优势[15] ：在工作时电压会升高；工作的能量密度较大；工作时的自放电率较低；电池的使用循环寿命比较长；使用时无记忆效应；电池中不含铅、镉等有害的物质，并且对环境的污染较小。

与其他电池相比，锂离子电池存在的劣势[16]：制作电池的成本比较高； 放电时不适合大电流；为了防止电池的过充、过放，需要对电路进行保护。

1.3 锂离子电池电解质的分类

图1.1 锂离子电池电解质分类

Figure 1.1 Lithium-ion battery electrolyte classification

如图1.1为锂离子电池电解质的分类。无机固体电解质具备的两大特点为：较高的离子迁移特性机械强度[17]，其对于锂枝晶的生长使电池隔膜被刺穿从而导致电池内部短路的问题有很大的改善。目前，锂离子无机固体电解质制备方法主要包括溶胶凝胶法、高温固相合成法等。近年来，有关无机固体电解质的研究越来越多，各种类型的电解质在其应用领域内都有其不同的发展优势。以下是几种常用的不同种类的无机固体电解质：

1.3.1 硫化物固体电解质

硫化物固体电解质属于一种数量级可以达到10-3 s·cm-1且其离子电导率较高的玻璃态固体电解质。玻璃态材料的特点是其结构组成比较松散，这种结构组成的特点，极大地减弱了Li+和 S2－ 间的静电作用力，从而对于 Li+的移动而言，提供了更大的运行通道[18]。目前Li2S-SiS2和Li2S-P2S5[19] 两大体系是研究硫化物固体电解质的核心体系。其中Li2S-P2S5 体系可以按组成成分可以分为二元硫化物、三元硫化物固体电解质，并且按物相可以分为玻璃类硫化物、陶瓷类硫化物、玻璃陶瓷类硫化物固体电解质。Li2S-P2S5 体系是目前研究最多的硫化物体系[20]，因为其体系具有离子电导率较高和电位窗口宽等优点。但由于其不具备好的热稳定性，以及存在容易吸潮产生毒气的缺点，所以硫化物固体电解质的使用范围并不广泛，使用次数也并不频繁。