新能源技术的可持续发展是当今世界亟待解决的问题之一,而随着研究的进一步深入,为锂金属电池电解质开发具有良好电化学活性的新型无机纳米填料颗粒成为了研究热点。二氧化硅本身具有良好的物理化学性质,在电化学领域具有极高的研究价值。介孔二氧化硅微球不仅拥有二氧化硅本身无毒、无味和环境友好的性质,还具有较高的比表面积和复杂的孔隙结构。因此,为锂金属电池电解质设计具有促进电化学性能的介孔二氧化硅填料成为了研究的新方向。本文将传统的St?ber法进行进一步调整,得到了具有两种不同结构特征的二氧化硅纳米颗粒,拓展了其在电化学领域的应用,为电解质填料结构设计进一步提供了设计意义。本文研究重点如下:1)通过调整St?ber法,加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为模板剂,三乙醇胺(TEAH3)作为矿化剂,由正硅酸乙酯(TEOS)水解得到了复合微球,通过煅烧除去模板最终得到了杨梅状结构的Si O2微球。通过BET测试发现其具有超高的比表面积,在聚合物电解质中作为填料使用时,有望促进锂盐的解离,从而提高锂金属电池的电化学性能。2)进一步调整Si O2的合成环境,大幅减少了矿化剂的使用和加入十二烷基磺酸钠(SDS)作为混合模板剂,在煅烧后得到具有树突结构的Si O2微球。通过BJH测试发现其具有超高的孔体积结构特征,作为电解质填料使用时,有望优化锂离子的迁移通道。3)对比四种不同的复合凝胶电解质(无填料的空白样、加入10%杨梅状Si O2微球、加入10%树突状Si O2微球和加入10%商品Si O2微球)的热力学和电化学性能。通过充放循环测试和倍率性能测试发现,具有介孔结构的Si O2微球填料的电池电化学性能得到了明显的增强,而且在高倍率下,优化锂离子的迁移通道比增加锂离子的数量更加有效。