锂离子电池作为21世纪新能源的代表,自问世以来,所发生的锂离子电池燃烧等事故广泛引起了社会的关注。隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,主要起到隔离正、负极的作用,避免正、负极直接接触造成电池的短路;同时,为在正、负极之间来回穿梭的锂离子提供通道。其性能的好坏直接影响着电池的电化学性能以及安全性。目前,市场上的隔膜主要是聚烯烃类隔膜,这类隔膜强度高、化学稳定性好、成本低、但其孔隙率与吸液性能差、耐热性能不佳等问题急需解决。因此,研究开发具有较高孔隙率、吸液性、保液性能好、离子电导率、热稳定性能优异的新型锂离子电池隔膜已经成为当前的研究热点。聚丙烯腈（PAN）作为一种重要的高分子材料,具有化学稳定性能好、成本低等优点。采用静电纺丝制备的PAN纳米纤维膜保持了纳米纤维膜的高比表面积、高孔隙率、高吸液率,耐温性能好等优点,成为制备锂离子电池隔膜的原材料之一。但是,采用静电纺丝制备的纤维膜内部的纤维与纤维之间松散的搭接在一起,没有明显的作用力,孔隙率高达75%-90%,严重的影响了纤维膜的力学性能,力学性能差的特点制约了其在锂离子隔膜的生产与应用。本文首先通过静电纺丝法成功制备了无序性PAN纤维膜。并通过热压与热处理的方式对纤维膜进行力学性能的改善。使得纳米纤维发生融并,在一定的程度上,有效的改善了纤维之间搭接松散的问题,使得纤维更加的紧密,增加了纤维膜的力学性能。将处理后的纤维膜与商用Celgard 2400进行对比。结果表明:PAN热处理膜与PAN热压处理膜比商用Celgard 2400的孔隙率、吸液率、浸润性、热稳定性能更佳。PAN热处理纤维膜拥有较高的离子电导率达到了1.65×10-5S/cm,拥有较低的界面阻抗为175Ω,电化学窗口达到了5.2V,明显高于商用Celgard 2400隔膜的3.7V,电化学性能更佳。其次,制备同轴结构的PAN/PVDF复合纤维膜,并采用热压、热处理相结合的方式共同作用无序性PAN/PVDF纤维膜,结果表明:PAN/PVDF复合纤维膜的力学性能得到进一步的提升,拉伸强度达到了26.99MPa;孔隙率为81.34%、吸液率为824.53%,电化学窗口达到了5.1V,有着优异的电化学性能;同轴结构的PAN/PVDF复合纤维膜,本体电阻为4.18Ω,其离子电导率介于PAN热压处理膜(2.39×10-4S/cm)和PAN热处理膜(1.65×10-3S/cm)之间,且高于商用Celgard 2400(1.64×10-4S/cm),这归因于PAN/PVDF纤维膜具有较高的孔隙率,进而,为在电池正、负极之间来回穿梭的锂离子提供了更多的通道。并且,该复合纤维膜组装的锂离子电池,表现出了良好的循环与倍率性能,这说明:PAN/PVDF同轴复合型隔膜在离子电池的应用中,具有潜在的优势。最后,采用滚筒式接收器,在不同的滚速条件下,制备有序性PAN＆Si O2/PVDF复合纤维膜,再经过热压-热处理,结果表明:随着滚筒接收器的转速的增加,纤维膜的有序性增加,纤维膜的力学性能也相应的增加,在500r/min的条件下,力学强度达到了48.99 MPa。并保持了较高的孔隙率、吸液率以及离子电导率。将PAN＆Si O2/PVDF复合纤维膜组装的锂离子电池,保持了较高的电化学窗口,达到了5 V,比商用Celgard 2400隔膜的电化学窗口（3.7V）提高了1.3V左右。在电池使用的过程中,复合纤维膜提供了更宽的运行窗口,并且拥有较好的倍率与循环性能。并且在大倍率5C的条件下,PAN＆Si O2/PVDF复合隔膜依然保持了较好的循环稳定性。在循环300次后,放电比容量为76.52m Ahg-1,库伦效率为99.54%。