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梯蕃聚合物是一类由多层规整排列的连接基团将两条聚合物主链共价键连接而组成的阶梯状双缆聚合物,其独特的链增长方式和规整的分子构型在有机化学合成和高分子材料开发中具有潜在的应用价值。本论文通过第三代Grubbs催化剂（Ru-III）引发的易位环化聚合（MCP）和开环易位聚合（ROMP）反应,合成了一系列苝酰亚胺作为连接基团的聚乙炔类、聚降冰片烯类和聚降冰片烯-聚乙炔杂化类的梯蕃聚合物,系统考察了聚合物组装形貌和介电储能性之间的关系;此外,基于聚合物自组装核-壳纳米结构,报道了三唑啉二酮（TAD）可控修饰易位嵌段共聚物,提高其介电储能性;最后,利用梯蕃聚合物独特的链增长方式,成功合成环尺寸、数目可控的高分子量环形聚合物。主要内容和结果如下:ROMP反应合成的由一条聚降冰片烯吡咯烷离子化梯蕃PBNPI嵌段和两条间二氟苯基为侧链的聚降冰片烯单链PFNP嵌段组成的三嵌段共聚物PBNPI-（b-PFNP）2在选择性溶剂THF中自组装成直径约为50 nm的年轮状纳米颗粒,其中离子化的导电区域被绝缘嵌段分割包裹,介电损耗和离子导电得到抑制,最大击穿场强达到200 MV m-1,基于强烈的偶极、离子和纳米界面极化,介电常数达到17,储存/释放能量密度为1.31/1.21 J cm-3。在此基础上,单链嵌段被替换成更高偶极矩的间三氟甲基联苯为侧链的PTNP,得到的三嵌段离子化梯蕃共聚物PBNPI-（b-PTNP）2在外加电场中偶极极化增强,储存/释放能量密度增加到1.77/1.60 J cm-3;进一步在离子化梯蕃嵌段的苝湾上偶联间三氟甲基苯基,嵌段共聚物PBNIF-（b-PTNP）2的偶极矩增加,介电常数增加至25,储存/释放能量密度达到2.60/2.38 J cm-3,增幅明显高于前者,说明提高导电域的偶极矩更有利于改善纳米介电材料的能量密度。通过串联式MCP-POMP反应,合成由一条聚乙炔为主链的梯蕃PBNPI嵌段和两条间三氟甲基联苯为侧链的聚降冰片烯单链PTNP嵌段组成的三嵌段梯蕃共聚物PBHPF-（b-PTNP）2,研究发现核壳结构组成的聚合物薄膜中,有益的纳米界面极化增强的同时,漏电流密度明显减小。材料的介电常数增加到26,介电损耗减小到0.03,储存/释放能量密度提升到2.89/2.75 J cm-3,充-放电效率保持在95.2%。在此基础上,梯蕃聚乙炔嵌段进一步连接上离子化梯蕃嵌段,合成得到的联梯蕃嵌段共聚物PBNIF-b-PBHPF-（b-PTNP）2,其在选择性溶剂THF中能够自组装成由电子-离子杂化纳米导电域（HCD）组成的纳米空心球结构,介电常数和介电损耗分别为3328和0.050.02,储存/释放能量密度达到9.96/8.33 J cm-3,远高于商品化的BOPP介电薄膜(在400 MV m-1为1.6 J cm-3)。此外,通过掺杂碘单质调控导电域的电导率,嵌段共聚物的介电常数进一步增加到36.529.0,而介电损耗依旧维持在0.058-0.026,在300 MV m-1的电场中储能密度可达到8.99 J cm-3。ROMP-MCP反应合成聚降冰片烯-聚乙炔为主链的嵌段共聚物PTNP-b-PSHD在选择性溶剂THF中能够自组装成结构完整的核-壳纳米颗粒,随着改性剂TAD分子连续加入聚合物溶液中,起初TAD只与壳层中的聚降冰片烯主链双键发生Alder-ene加成反应;当壳层中的双键反应完全后,首次观察到TAD渗透至核内与含独特五元环骨架结构的聚乙炔发生反常规的先Alder-ene、后Diels-Alder串联加成反应,其介电常数从16.2增加到20.3,介电损耗从0.0310.013下降到0.009,储存/释放能量密度从6.46/2.80 J cm-3增加到9.95/7.70J cm-3。基于连续的双官能和单官能单体的交替一锅法ROMP反应,创建了模块化成环技术,被认为环形聚合物合成的第三种新方法,其环的大小（结构单元数为40-400）和数目（13）可控。当线形聚合物中间体被有效环化后,由于环化梯蕃结构仍有两个活性增长端,可继续制备双环和三环形聚合物,其中完善的梯蕃结构是制备环形拓扑结构聚合物的关键。通过对单环聚合物进行Alder-ene反应,环形拓扑分子结构和形貌能被清晰呈现。模块化成环法,突破了闭环法和扩环法的局限,基于商业化的Grubbs催化剂和传统的易位聚合反应,开辟了一条合成环形聚合物便捷的新途径。