从各国既定的高能量密度、高功率密度目标以及锂电池的技术路线来说,发展下一代高安全性、高能量电池是亟需解决的问题。目前,商业化的磷酸铁锂电池和钴酸锂电池能量密度远低于既定目标值300 Wh/kg,而且目前材料体系可用极限能量密度是350 Wh/kg,距2030年标值500 Wh/kg差距甚远。另外,在传统液态锂电池中存在有机电解液泄露的潜在危险,对环境污染,产生热失控,而且易燃易爆,造成人身安全威胁以及巨大经济损失。这些问题对于固态电池来说,都是可以避免的,固态电池使用的是固态电解质,不含有机溶剂,可以完全消除腐蚀、泄露和爆炸等安全隐患。而且,宽泛而且稳定的电化学窗口（可达5 V以上）,能够和高电压正极材料和高容量电极材料进行稳定匹配,从而实现既定能量密度和安全性指标要求。本文主要研究内容,就锂电池发展的宏观背景,以及传统的液态锂离子电池由于产品构造及技术的局限性,存在多种不足问题,提出解决方案,从高性能正极材料和高电导率电解质着手。电解质是充当离子传输的载体,通过不同的制备方法和煅烧机制来制备Li_1.3Al_0.3Ti_1.7（PO₄）₃,通过二次煅烧制作固态电解质陶瓷片,发现固相法和溶胶凝胶法制备出来材料的形貌具有较大差异,且溶胶凝胶法制备出来材料,形成多孔的微观结构,在室温下达到10^-4S·cm^-1数量级的电导率。要实现电芯的高功率输出,要求电池材料具有较高的额定电压工作平台和比容量。通过液相法制备Li Ni_0.5Mn_1.5O₄,溶胶凝胶法可以实现分子结构,改变不同组分锂盐对其物化特性的影响,改变不同组分锂盐,不影响其空间结构,但是对其形貌影响较大,而且我们发现该材料具有4.6 V较高的工作电压平台,而且首次放电容量达到127 m Ah·g^-1,0.2 C的放电倍率经过20次的循环后,容量保持率98%。通过共沉淀法获得的Li Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂和通过等离子体辅助球磨表面修饰对比试验,我们发现通过等离子体辅助球磨表面修饰后,具有较高的首次可逆容量达到155.9 m Ah·g^-1,库伦效率为92.96%。而且在1 C放电倍率下,容量具有109.5 m Ah·g^-1,也要优于未进行复合的Li Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。通过等离子体辅助球磨表面修饰来降低与固态电解质的界面问题,提高固态电池的功率密度和能量密度,将固态电解质与电极材料匹配组装全固态电池,研究其电化学性能。固态电池首次可逆容量达到98.47 m Ah·g^-1,库伦效率62.06%,以1 C倍率条件下,放电容量达到63.27 m Ah·g^-1。