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能源危机日益加剧,新能源的开发与能源的有效贮存已成为当今主要的能源战略。锂离子电池（LIBs）作为最稳定能源存储设备之一,已在电子设备,电动车中广泛使用。然而锂离子电池有限的低温性和高温性能严重限制了其在严寒地区和特殊邻域的使用,增加了使用过程中的风险。锂离子电池低温性能的控制步骤是界面电化学反应,提升电池低温性能的本质就是提电池升界面电化学反应,因此电极材料和固体电解质界面膜（SEI）的优化就变得至关重要,SEI膜的性质由电解液和电极表面性质决定,所以优化电池的低温性能,应首先从电解液和电极材料入手。当温度高于45℃时,电池性能开始不可逆的退化,要提升电池的高温性能,就必须增加电池各个部件的热稳定性,而耐高温电池的开发最可能受到隔膜的限制,因为具有优异热稳定性的电极材料和电解液已见诸于文献报道,而真正耐高温且能保证稳定电池性能的隔膜还有待进一步开发。因此提升电池的高温性能应首先从隔膜开始。本文通过对电解液和电池隔膜的优化,进一步改善和提升了电池的低温性能和高温性能。根据全文的实验和结果分析,得出如下结论:（1）采用1 M二氟草酸硼酸锂/碳酸乙烯脂-碳酸丙烯脂-乙酸甲酯（LiODFB/EC-PC-MB）电解液替代常规电解液,有效的降低了低温下的电子转移电阻(Rct),提高了低温下锂离子的电导率,使得电池低温性能得到显著改善,磷酸铁锂（LFP）/Celgard 2325/Li电池在-20℃下电池容量的保有率从11%提升到39%。在1 M LiODFB/EC-PC-MB电解液的基础上使用聚偏二氟乙烯-六氟丙烯-二氧化硅（PVDF-co-HFP/SiO2）隔膜替换商业隔膜,进一步将-20℃下电池容量的保有率提升71%。隔膜对于电池低温性能的提升主要源于新型PVDF-co-HFP/SiO2隔膜优异的吸液量和润湿性。（2）在PVDF-HFP中加入LFP得到了高性能的PVDF-HFP-LFP电池隔膜。密度泛函计算和红外分析证明加入的LFP与PVD-HFP中的-CH3官能团发生了化学作用,并以Fe-C键,Li-F键等形式结合形成结构更加稳定的PVDF-HFP-LFP隔膜。原位拉曼和铝箔/PVDF-HFP-LFP/Li电池的电化学测试证明隔膜中的LFP参加了电化学反应,相对于正极材料贡献了2.7%的容量。此外LFP正极与PVDF-HFP-LFP隔膜之间的协同作用加速了锂离子的传输。因此PVDF-HFP-LFP隔膜表现出优异的离子电导率,微孔结构,热稳定性,润湿性和吸液量。LFP/PVDF-HFP-LFP/Li电池在室温下0.1 C的容量达到162 mAh g-1,5 C容量达到84 mAh g-1。80℃,0.5C下容量达到146 mAh g-1,稳定10圈后容量衰减仅5.4%。（3）通过在PVDF-HFP中均匀的加入活性材料磷酸铁锰锂（LMFP）得到了PVDF-HFP-LMFP隔膜。密度泛函计算和红外分析证明加入的LMFP同样与PVD-HFP中的-CH3官能团发生了化学作用,Mn2+的引入并未影响LMFP中Fe与Li的活性。隔膜中的活性物质也参加了充放电池过程中的化学反应,增加了电池的容量。PVDF-HFP-LMFP隔膜表现出优异的离子电导率,微孔结构,热稳定性,吸液量和润湿性。LMFP/PVDF-HFP-LMFP/Li电池在室温0.1 C下的容量达到150mAh g-1,80℃,0.5 C下容量达到140 mAh g-1,稳定10圈后容量仅衰减2.1%。证明PVDF-HFP-LMFP隔膜在提升隔膜结构和热稳定性的同时,提升了电极与隔膜的协同作用,增加了电池的能量密度。该方法对提升电池能量密度和高温性能指出了新的方向。（4）通过调节PVDF-HFP中氧化石墨烯（GO）的加入量,实现对隔膜结晶度的调控。隔膜中加入的GO占据PVDF-HFP结晶相的有序位点,打乱PVDF的有序化程度,从而降低隔膜的结晶度。PVDF-HFP中加入1 wt%的GO,隔膜的结晶度最低。1 wt%GO的引入增加了隔膜的吸液量和润湿性,提高了隔膜的机械强度和热稳定性。LFP/PVDF-co-HFP/GO/Li电池表现出十分优异的电化学性能和高温性能,常温0.5 C倍率下,电池容量达到160 mAh g-1,200圈容量衰减仅5.0%,10 C下的容量达到100 mAh g-1,此外80℃下,0.5 C容量为148 mAh g-1,为初始容量的106%,稳定10圈后,容量衰减仅2.7%。