1、液态电解质

电解质的选择对锂离子电池的性能有很大的影响，它必须是化学稳定性好，特别是在较高的电位下和较高的温度下不会分解，具有较高的离子导电率（10-3 s/cm)，并且对阴阳极材料必须是惰性的、不能侵腐。因为锂离子电池的充放电电势比较高，负极材料中嵌入了具有更高化学活性的锂离子，因此，电解液中不能包含水，只能使用有机化合物。但由于有机化合物的离子传导性均较差，故需向有机化合物中添加可溶导电盐，以改善其离子传导性。当前，锂离子电池主要使用的是液体电解质，它的溶剂是无水有机物，比如 EC （ethylcarbonate）、 PC （propylenecarbonate）、 DMC （dimethylcarbonate）、 DEC (diethylcarbonate)，大部分使用的是混合溶剂，比如EC2DMC和PC2DMC等。

其中，导电性按LiAsF6、LiPF6LiClO4LiCl、LiOSO2CF3的大小从大到小的顺序是 LiCr。由于LiClO4氧化程度高，极易引起爆炸和其他安全隐患，目前仅限于试验研究；锂砷氟化合物具有更高的导电性能，更容易提纯和更好的稳定性，但是由于其所含的砷毒性而限制了其应用；锂离子电池（LibF6）的化学和热稳定性差，导电性低，而锂硫电池（LiOSO2CF3）的导电性差，在电极上有腐蚀性，所以很少被应用；LiPF6由于其高的离子电导率而易被分解，所以当前的LiPF6多采用LiPF6。当前商业化的锂离子电池主要是以LiPF6为基础的EC2DMC电解质，该EC2DMC具有高的离子电导率和良好的电化学稳定性。

2、固态电解质

以金属锂作为负极的负极材料，其理论比容量高达3862 mAhg-1，是石墨的十倍以上，且成本低廉，被认为是新一代锂离子电池最具潜力的负极材料，但存在着树枝状锂离子生成的问题。利用固态电解质对锂离子进行导电，可以有效地抑制树枝状 Li的生成，从而实现了以金属 Li为负极的目的。

另外，采用固态电解质可以克服液体电解液泄漏的缺陷，使其更薄（只有0.1毫米），更高的能量密度，更小的体积。毁灭性的试验结果显示，固体锂离子电池的使用安全性非常高，在进行了钉穿、加热（200℃）、短路和过充（600%）等毁灭性的试验之后，液体电解质的锂离子电池会发生漏液、爆炸等安全性问题。但是，固体电池除了内部温度稍微上升了一点之外（<20℃），并没有其他的安全性问题。固态高分子电解质不仅可以用作正、负极之间的隔膜，而且还可以用作传输离子的电解液。

固态高分子电解质有两种，一种是干燥型固态高分子电解质（SPE)，另一种是凝胶型高分子电解质（GPE）。目前， SPE固态高分子电解质主要以聚氧乙烷（PEO）为基础，但目前 SPE固态高分子电解质存在着离子导电率不高（100℃时仅有10-40厘米）的缺陷。在 SPE中，离子传输主要是通过高分子链段的运动来实现，而非定形区则是离子传输的主要场所。聚乙二醇的分子结构高度规整，易于形成晶体，但晶型的形成会导致离子电导率下降。为此，本项目拟从两个方面着手，一是降低高分子的结晶性，增加高分子链段的流动性；二是增加高分子中导电盐的溶解。

通过接枝、嵌段、交联和共聚等方法，打破聚合物的结晶性，从而显著增加聚合物的离子电导率。另外，添加了一种无机杂化的化合物，可以增加离子的电导率。将高介电常数、小分子量的 PC等液体有机溶剂添加到固态高分子电解质中，可以极大地改善其溶解性，得到的 GPE凝胶型高分子电解质，其在室温下有较高的离子电导率，但在服役中易出现析液现象。目前，胶体高分子锂离子电池已进入市场。