经过30多年的商业发展，锂离子电池技术成为消费电子市场的主流，这一技术的革新更带动了便携式电子设备的蓬勃发展，极大推动了包括通讯，娱乐，医药等行业的发展。近年来随着智能电网、新能源发电（风能、太阳能等）、动力（混合动力）汽车的飞速发展，锂离子电池更是被探索应用于大规模储能领域。因此，研发具有高能量密度、高安全性的锂离子电池成为大势所趋。对此，本论文基于芳香酰亚胺材料含有多羰基活性位点，结构可设计，电化学性能可调控等特点，研发了一种新型高容量的锂离子电池负极材料;于此同时，基于芳香聚酰亚胺具有热稳定性好、不易燃烧、对极性有机电解液亲和性良好等特点，合成并研究了芳香聚酰亚胺基锂离子电池粘结剂、隔膜的协同性。主要研究内容及成果归纳如下:　　(1)采用一步亚胺化法缩聚反应合成了以3，3'，4，4'-二苯甲酮四甲酸二酐、水合肼为反应单体的一种新型的具有芳香酰亚胺结构的锂离子电池负极材料3，3'，4，4'-二苯酮四羧酰亚胺(BTO)。这种负极材料具有高的可逆容量，最高可达829mAh g-1，分别是钛酸锂理论容量的三倍，传统商用负极石墨的两倍;以锂为对电极，该材料氧化还原电位在0.05V-0.19V范围内，充放电电位平台稳定，是负极材料的理想电位;充放电稳定性好，以420mA g-1和840mA g-1的较大电流密度下经过1000次循环后仍可以保持559mAhg-1和224mAh g-1的比容量;与传统的锂离子电池负极相比，该电极材料基于氧化还原反应，不仅对锂具有电化学活性，对钠，镁，铝等其他金属也具有电化学活性，因此具有广阔的应用前景。　　(2)采用理论计算和实验验证的方式，提出一种新型酮酐类芳香酰亚胺电极材料3，3'，4，4'-二苯酮四羧酰亚胺可能的储锂机理，BTO的嵌锂行为分为三步:i）锂原子在桥连位点及单羰基位点1的反应，此过程转移5个电子，消耗5个锂原子;ii）锂原子在单羰基位点2的反应，对应3个电子转移;iii）锂原子在苯环位点的反应，对应4个电子的转移;通过自然键轨道(NBO)电荷分析有效地确定了BTO电极材料最大转移电子数为12，这对于设计制备新型高容量有机电极材料具有重要的意义。　　(3)通过1，4-双（4-氨基-2-三氟甲基苯氧基）苯，4，4-二氨基二苯醚和3，3，4，4-二苯砜四羧酸二酐进行缩聚反应，成功制备得到芳香聚酰亚胺基锂离子电池粘结剂，其具有高分子量、可溶、亲电解液等特点;采用用非溶剂诱导相分离法将合成的芳香聚酰亚胺成功制备成多孔薄膜，该多孔隔膜相比于传统PP隔膜对电解液具有更好的浸润性，且具有优异的热稳定性和机械强度，能够满足锂离子电池隔膜的要求;该新型芳香聚酰亚胺隔膜和粘结剂同时用于锂离子电池具有优异的电化学性能:其在0.05C的电流密度下，比容量达338mAh g-1，在2C的高电流密度下，充电比容量是传统电池的2.4倍，经过200次循环，该电池的容量保留率为89.86％，比PVDF-PE高出近30％，同时，库仑效率高达92.13％。