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锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、使用寿命长等优点,是一种很有发展前景的储能应用电源。然而,用于制造锂离子电池的传统材料固有的安全和效率问题限制了它们的进一步应用。隔膜是锂离子电池的核心部件,它不仅为锂离子迁移提供微孔通道,而且通过切断正极和负极,起到防止短路的关键作用。目前商用的锂离子电池隔膜是由聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）等聚烯烃制成的。然而,传统聚烯烃隔膜受到表面能的限制导致电解液的润湿性和滞留性较差。此外,当工作温度过高时,隔膜可能被损坏,并造成短路,引起锂离子电池爆炸,隔膜的热稳定性差和对电解液浸润性不足严重影响锂离子电池的安全性能和电化学性能。在解决方法中,陶瓷复合层的引入由于其防止隔膜热收缩和提高电解液润湿性的优势而得到了大量的研究。本论文采用表面能较高的纳米二氧化硅（SiO2）无机粒子和聚乙烯醇（PVA）作为粘结剂组成的涂覆液对商品化的PE隔膜涂覆改性,并在此基础上加入锂盐和CNT进行复合,以期得到更好的综合性能。本论文首先以4%的PVA水溶液作为粘结剂,受到混凝土“沙石”结构的启发,将不同比例的微米SiO2和纳米SiO2与PVA水溶液混合的涂覆液,涂覆到PE隔膜的一侧,制备了PE/MSiO20.5、PE/MSiO21.0、PE/MSiO21.5复合隔膜,以提高隔膜的热稳定性和电解液亲和性。PE/MSiO21.0在150 oC时的热收缩率为21%,较PE隔膜（74%）提升明显,电解液吸收率为109%,较PE隔膜（70%）也有较大提高。隔膜的电解液润湿性和尺寸热稳定性的提高,有利于改善隔膜的使用性能。以提高PE/SiO2复合隔膜的尺寸热稳定性和离子电导率为出发点,本论文采用锂盐双三氟甲磺酰亚胺锂（LiTFSI）改性PE隔膜,并通过进一步涂覆纳米SiO2/PVA溶液的方法得到PE/LSiO2复合隔膜,以进一步提高复合隔膜的电解液润湿性和尺寸热稳定性。主要考察LiTFSI的含量对复合隔膜的电解液润湿性、尺寸稳定性及离子电导率等的影响规律。具体为PE隔膜采用LiTFSI/乙醇溶液（1%、2%、4%）浸润处理,干燥后用刮刀将纳米SiO2/PVA（1:15）溶液涂覆到PE隔膜一侧,分别制备了PE/L1SiO2、PE/L2SiO2和PE/L4SiO2复合隔膜。PE/L2SiO2复合隔膜在150 oC时的热收缩率为20%,较PE隔膜（74%）有明显改善,电解液吸收率为108%,较PE隔膜（70%）也有较大提高。PE/L2SiO2复合隔膜离子电导率和放电容量分别为的15.6×10-4 S·cm-1和159 mAh/g,较PE隔膜的10.1×10-4 S·cm-1和145 mAh/g,电化学性能更为优良。这是因为涂层提高了隔膜对电解液的润湿性,利于Li+的传输;同时隔膜中的LiTFSI,提供了锂源,有效增强了Li+的迁移,减少极化现象的产生从而复合隔膜有较好的电化学性能。以提高PE/SiO2复合隔膜的热稳定性和离子电导率为出发点,本论文还采用锂盐双三氟甲磺酰亚胺锂（LiTFSI）改性PE隔膜,再涂覆纳米SiO2/CNT-OH的方法制备了PE/SiO2CNT和PE/LiSiO2CNT复合隔膜,进一步提高复合隔膜的电解液润湿性、尺寸热稳定性和电化学性能。具体将PE隔膜采用LiTFSI/乙醇溶液（2%）浸润并干燥,羟基化碳纳米管（CNT-OH）与PVA复合制备CNT-OH含量为0.1%和0.3%的PVA（4%）水溶液,再将纳米SiO2/CNT-OH/PVA复合液涂覆到未经过LiTFSI/乙醇溶液改性和改性的PE隔膜一侧。制备了PE/SiO2CNT0.1、PE/SiO2CNT0.3和PE/L2SiO2CNT0.1、PE/L2SiO2CNT0.3复合隔膜。PE/SiO2CNT0.3和PE/L2SiO2CNT0.3复合隔膜在150 oC时的热收缩率分别为21%和14%,较PE隔膜（74%）提升明显;电解液吸收率为108%和110%,较PE隔膜（70%）也有较大改善;离子电导率和放电容量分别为15.5×10-4 S·cm-1、16.9×10-4 S·cm-1和162 mAh/g、164 mAh/g,较PE隔膜的10.1×10-44 S·cm-1和145 mAh/g,电化学性能优势明显。这是因为涂层提高了复合隔膜对电解液的润湿性,利于Li+的传输;另一方面是隔膜中的LiTFSI有效增强了Li+的迁移,减少极化的产生。同时Li+能通过CNT的端口或侧壁开口以及碳纳米管层有效扩散到CNT表面和单个CNT内部的稳定位置,增加了碳纳米管的Li+存储和能量密度,提高Li+的扩散速度,有效降低界面极化,减少了锂枝晶的产生。另一方面,PE/LSiO2CNT复合隔膜中的LiTFSI进一步促进隔膜中的Li+的迁移,降低隔膜阻抗,提高Li+迁移效率,从而明显改善了电池性能。以上研究表明,SiO2的高热稳定性和对电解液的良好亲和性能够增强PE隔膜安全性能和电化学性能,而锂盐和CNT的复合改性可进一步提高PE隔膜的综合性能,提高其使用性能,从而得到广泛应用。