随着世界科技迅速发展,便携式的电子设备在全球范围内普及使用。大部分的便携式电子产品以锂离子电池作为电源来提供能量。但是锂离子电池的能量密度较低,不能满足电动汽车和国家电网等大规模储能设备和需要长时间能源供给的无人机等设备的要求。如何为这些电子设备提供足够的能源,是一个极其重要的问题。因此,研发一种体积小,质量轻,具有高的能量密度以及较长的循环寿命的电池显得尤为重要。在众多可充电的电池中,锂硫电池有着较高的理论能量密度。从理论计算的角度来看,锂硫电池可以满足未来一段时间内大部分电子设备的能源供给。但是实际使用中,锂硫电池存在着两个突出性问题:一个问题在于负极形成的锂枝晶,会刺破隔膜或断裂变成死锂,从而导致电池发生短路、循环寿命减少等问题;另一个问题是正极放电时优先生成多硫化物,而多硫化物会溶解到电解液产生穿梭现象,致使电池产生能量密度减少、负极钝化等问题。因此,为了可以进行的商业化的使用,锂硫电池必须要迫切地将这两个问题解决。本论文主要是从电解质角度来研究,通过设计不同结构二氧化钛与离子液体共同构建准固态电解质,从而解决上述两个问题。锂硫电池性能随之得到进一步提升。研究内容主要分为两个部分:在第一部分工作中,我们主要设计并制备了反蛋白石结构的二氧化钛与离子液体的聚合物薄膜（TiO₂IO-PILs）。反蛋白石结构的二氧化钛（TiO₂IO）具有三维有序周期性、多孔式结构,有利于Li离子快速传递。反射光谱（RS）和扫描电子显微镜（SEM）显示出TiO₂IO的周期有序性结构。TiO₂IO-PILs对多硫化物的抑制试验,证明其对多硫化锂的穿梭有着一定的抑制效果。电化学阻抗实验表明了TiO₂IO-PILs有着10^-2 S/m到10^-3 S/m的电导率。在第二部工作中,我们设计并制备了二氧化钛纳米管和离子液体的聚合物薄膜（TiO₂NTs-PILs）。在本设计中,具有高纵横比的二氧化钛纳米管互相纠缠环绕,形成一种三维网络状结构。这种缠绕式的三维网络结构既可以减少连接间结的交叉,又能创造出距离更长的离子运输通道,促使Li⁺快速传递。二氧化钛纳米管骨架中填充的聚离子液体可以形成一种致密的结构,在物理层次上阻挡多硫化物的移动。TiO₂与硫（S-Ti-O）之间的静电吸引作用进一步的抑制穿梭。两者相结合,能够更加有效的抑制多硫化物的穿梭,避免活性物质损失。多硫化物的抑制试验直接证明了TiO₂NTs-PILs对多硫化物有良好的抑制作用。TiO₂NTs-PILs作为准固态电解质的电导率在10^-2 S/m-10-3 S/m之间,证明了TiO₂纳米管与离子液体的聚合物薄膜作为准固态电解质有着较高的离子电导率。这有利于提升电池的充放电性能。在0.1 C下,锂硫电池的容量在40圈后保持在1360 mAh·g^-1。实验证明了TiO₂NTs-PILs薄膜作为电池的准固态电解质,有着良好的电化学稳定性以及对多硫化物的抑制性,避免了电池容量的衰减。