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在锂离子电池技术蓬勃发展的今天,由于市面上广泛应用的电解液体系存在着较为严重的安全隐患,人们开始致力于固态电解质的研发,其中石榴石型的Li7La3Zr2O12（LLZO）作为一种离子电导率相对较高的固态电解质,有着较高的安全性,但离子电导率比液态仍是较低,以及电极/电解质界面阻抗较高。立方相LLZO中由于Li排列的无序化,有着优于四方相结构的离子电导率,但c-LLZO为高温稳定相。对此本论文通过高温固相反应法,制备无掺杂LLZO以及Ga、Al掺杂型的LLZO固态电解质,探讨不同的制备烧结工艺、掺杂改性工艺等对LLZO电解质材料立方相结构以及离子电导率性能的影响,具体研究内容如下:采用球磨法制备无掺杂LLZO电解质,在900oC-6h的煅烧条件下可获得纯t-。LLZO预烧粉体,烧结温度高于1160oC均可烧结c-LLZO陶瓷,高于1220oC时晶粒间结合更为紧密,致密度超过90%。过短的保温时间会残存少量t-LLZO,随着保温时间延长,晶界孔隙逐渐减少,保温15h致密度达ρr到最高94.9%。随着烧结温度的升高,陶瓷总阻抗降低,在1230oC-15h的最佳烧结制度下,离子电导率σ=1.14×10-4 S/cm。对于Li7-3xGaxLa3Zr2O12（Ga-LLZO）电解质,低温煅烧下得到的未反应完全的Ga-LLZO预烧粉体主要物相为c-LLZO+LZO共存,尽管陶瓷呈立方相结构,但烧结特性并未得到改善。陶瓷致密温度区间较窄,1240oC烧结温度下致密度在90%左右,晶粒大小20～40μm,EDS能谱分析Ga元素主要分布于晶界处,但不显富集状态。电导率性能略有提升,1240oC-15h的烧结制度下Ga0.15陶瓷ρr=92%,σ=3.86×10-4 S/cm,激活能Ea=0.27 e V。相比之下,高温煅烧下反应完全得到的石榴石相预烧粉体,x≥0.15时为纯c-LLZO。陶瓷烧结特性显著提升,致密温度区间较宽,高于1060oC的烧结温度下致密度超过93%,相较于无掺杂的LLZO电解质致密温度降低150℃左右。陶瓷为纯c-LLZO,1080oC烧结温度下保温10h陶瓷晶粒减小至10μm以下,但过长的保温时间或过高的烧结温度则会导致异常晶粒长大,EDS能谱显示Ga明显在晶界处富集促进烧结致密。x=0.15～0.25的组分在1080oC下烧结10～15h,或x=0.1～0.25的组分在1100oC下烧结10h左右,获得的电解质陶瓷离子电导率可达（7～10）×10-4 S/cm,相较无掺杂LLZO提升近一个数量级,1100oC-10h烧结的Ga0.25陶瓷最低Li+传导Ea=0.25 e V。对于Li7-3yAlyLa3Zr2O12（Al-LLZO）电解质,经行星球磨后预烧得到的AlLLZO电解质粉体,y=0.25时呈纯c-LLZO,y≥0.25时陶瓷为纯c-LLZO。随着Al含量的增加,陶瓷致密度逐渐增大,离子电导率先升高后降低,其中Al0.25陶瓷在1200oC-15h的烧结制度下ρr=90.7%,最高σ=2.08×10-4 S/cm。而经滚筒球磨后预烧得到的Al-LLZO电解质粉体,y=0.2时为纯c-LLZO。在1160oC～1180oC的烧结温度下Al0.2～Al0.3陶瓷呈纯c-LLZO,随着烧结温度的升高,物相出现峰强异常。随着Al含量的增加,陶瓷致密度与离子电导率先升高后降低,Al0.2陶瓷在1220oC-15h的烧结制度下ρr=91.6%,最高σ=1.89×10-4 S/cm,与行星球磨制备的陶瓷性能相当。