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隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,其性能的优劣不仅影响着电池电化学性能的好坏,更对电池的安全性能起着至关重要的作用。本文针对目前聚烯烃微孔锂离子电池隔膜热稳定性能差、对电解液浸润性能差、隔膜孔隙率低等问题,选择耐热性能优异、电解液浸润性能良好的可溶性聚芳醚砜酮树脂(PPESK),通过溶液电纺丝技术制备了高孔隙率的新型PPESK锂离子电池隔膜,并采用混合电纺丝工艺将电纺聚偏氟乙烯(PVDF)与PPESK隔膜相复合,制备了PPESK/PVDF/PPESK多层复合隔膜,以进一步提高隔膜的热安全性能。研究了纺丝工艺参数对隔膜形貌、结构、力学性能及离子电导率的影响,并考察了隔膜材料性质及隔膜结构对隔膜吸液性能、电化学性能及热安全性能的影响。本文采用溶液电纺丝工艺制备了PPESK无纺布隔膜。通过改变溶液浓度、纺丝电压以及纤维收集速度,调节PPESK无纺布隔膜的微孔结构,以改善隔膜的力学性能及离子电导率。采用扫描电镜(SEM)对不同工艺参数条件下制备的PPESK隔膜形貌进行表征,利用SEM图像分析法统计纤维直径、取向度以及孔径大小,并测试了隔膜的拉伸强度,分析纺丝工艺参数对隔膜微观结构以及力学性能的影响规律。测试了隔膜的孔隙率及吸液率的大小,并利用交流阻抗法对隔膜的离子电导率进行表征,分析隔膜微观结构对隔膜吸液性能及离子电导率的影响规律。研究结果表明,溶液粘度增加、纺丝电压降低以及收集线速度下降,有利于增大纤维直径及隔膜孔径,改善隔膜的通透性,提高隔膜孔隙率及吸液率,使隔膜的离子电导率得以提高。但过高浓度及过低纤维收集速度条件下形成的隔膜孔径过大,容易造成漏液,反而使吸液率下降,不利于离子电导率的提高。适当提高纤维收集速度,有利于增强纺丝过程中射流拉伸作用,改善纤维的宏观取向,提高无纺布隔膜的拉伸强度。选用熔融温度适宜、电化学性能优异的PVDF树脂对PPESK隔膜进行改性,制备出PPESK/PVDF/PPESK复合隔膜。通过PPESK与PVDF质量配比的调节,改善复合隔膜的离子电导率、热尺寸稳定性以及电流遮断性能。利用示差扫描量热法(DSC)表征隔膜的耐热性能,并采用交流阻抗法表征热处理前后隔膜的离子电导率,分析隔膜组成对离子电导率、热尺寸稳定性及电流遮断性能的影响规律。研究表明,PPESK同PVDF的质量比为4：3时,该复合隔膜具有较高的离子电导率、良好热尺寸稳定性及一定的电流遮断性能。采用线性扫描伏安法(LSV)、交流阻抗法以及电池充放电测试方法分别表征不同隔膜的电化学稳定性,分析隔膜／电解液体系的离子电导机理,并考察PPESK隔膜及PPESK/PVDF/PPESK复合隔膜所制备锂离子电池的比容量、倍率放电性能以及循环性能的优劣。研究表明,PPESK隔膜及PPESK/PVDF/PPESK隔膜具有良好的电化学稳定性,室温离子电率可达5.94×10-3S/cm以上,离子电导行为符合Arrhenius方程。采用这两种隔膜制备的电池首次放电容量可达143mAh/g以上,较相同条件下Celgard(?)2325组装的电池提高了近40%,100次循环后放电容量仍可保持在首次放电容量的84.7%以上,电池的倍率放电性能以及充放电效率也得到较大的改善。