在商业化电池中,可充电锂离子电池以其高效、轻便的设计和较长的循环寿命逐渐成为最具吸引力的储能设备。然而,传统的锂离子电池通常使用易燃的碳酸酯类非水电解质,在使用中存在严重的安全问题。绿色环保是材料设计中一个永恒不变的话题,而目前锂离子电池使用的液态电解质、聚烯烃类隔膜以及毒性的粘结剂溶液等均会引起许多的环境和安全问题。使用天然高分子材料（如纤维素、壳聚糖等）制备聚合物电解质,不仅可以避免由液态电解质引起的漏液等问题从而提高电池的安全性,还能提高电池的能量密度等电化学性能。明胶属于来源丰富的天然高分子聚合物材料,低价环保,用其作为锂电池凝胶聚合物电解质和粘结剂研究符合绿色环保的要求。本论文主要进行了改性明胶凝胶聚合物电解质的制备、交联型改性明胶粘结剂的制备和正极-凝胶聚合物电解质一体化锂电池的制备这三方面的研究:1.改性明胶凝胶聚合物电解质的制备在本研究中,采用甲基丙酸酐（MA）对明胶进行化学改性接枝上双键得到甲基丙烯酰胺基明胶（GelMA）。在光引发剂Ir2959和紫外光的共同作用下,GelMA与聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）进行化学交联反应,制备成GelMA/PEGDA聚合物膜（LGP）。通过红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和热重分析（TGA）等测试方法对LGP聚合物膜进行表征,借助电化学测试仪器对LGP凝胶聚合物电解质电化学性能进行探究。该凝胶聚合物电解质（LGP-2/3）具有较高的离子电导率（3.10×10-3 S cm-1）和较大的锂离子迁移数（0.89）,同时其电化学稳定窗口能达到5.64 V,且界面相容性良好。在室温条件下和2.5～4.2 V电压范围内,该聚合物锂电池在0.2 C、0.5 C和1C倍率下的均具有稳定的循环性能。2.交联型改性明胶粘结剂的制备GelMA/PEGDA聚合物溶液粘度大,成膜性能好,故在本研究中采用GelMA/PEGDA聚合物溶液作为一种水溶性的正极—磷酸铁锂（LiFePO4）粘结剂进行性能探究。通过原位紫外光固化的方法制备了交联型GelMA/PEGDA粘结剂（GP）,探讨了不同GelMA/PEGDA含量配比下GP粘结剂的电解液溶胀性、热稳定性、电池循环性以及循环前后极片形貌变化等性能。实验数据表明GP粘结剂对电池的电化学性能具有明显的改善,具有较高的可逆比容量。在300次充放电循环中,GP粘结剂能够保持LiFePO4电极结构的完整性。GP作为水溶性交联型粘结剂还具有易加工和对环境友好等优点,比基于有机溶剂的PVDF粘结剂更安全、更环保、更便宜。3.正极-凝胶聚合物电解质一体化锂电池的制备本研究还通过原位紫外光固化的方法制备了正极支撑的凝胶聚合物电解质膜,该正极-凝胶聚合物电解质一体化锂电池（LiFePO4-（LGP-G）/Li）与使用单独凝胶聚合物电解质膜的传统聚合物锂离子电池（LiFePO4/LGP-G/Li）相比具有更优异的电池性能,包括具有更高的库伦效率和表现出更小的电池极化。