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聚酰亚胺（PI）是一类主链含酰亚胺环结构的高性能有机高分子材料,因其优异的综合性能,已广泛应用于微电子、新能源等领域,但熔融温度高、介电常数低等缺点限制了其应用与发展。因此,在保持优异性能的基础上,设计新型、高介电PI,制备功能化高性能PI材料,拓宽其应用领域具有重要的研究意义。本论文通过分子设计将冠醚环引入到PI分子主链上,制备了一系列综合性能优良的PI材料,探讨了结构和性能之间的关系,并将其作为锂离子电池隔膜材料,研究其在能量存储和转换中的应用。具体研究内容如下:1、以二苯并18-冠醚-6为原料,通过硝化、还原反应,合成了高纯度的二氨基二苯并-18-冠醚-6。以二氨基二苯并-18-冠醚-6为二胺单体分别与三种不同结构的二酐单体（s-BPDA、BTDA、HQDA）,利用低温溶液缩聚法制备聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸（PAA）;将聚酰胺酸采用流延法浇注成膜,经高温亚胺化,制备了主链含冠醚环的聚酰亚胺。利用核磁共振氢谱（1H-NMR）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、热失重分析（TGA）和拉伸测试等对单体和聚合物的结构、性能进行表征。结果表明:二氨基二苯并-18-冠醚-6有预期的结构和较高的纯度;主链含冠醚结构的聚酰亚胺玻璃化转变温度（Tg）高达342?C;氮气氛围下,PI的5%热失重温度(T5%)为415432?C;PI薄膜的拉伸强度为110.81147 MPa,断裂伸长率为9.813.6%;PI的介电常数为6.16.9（100 Hz）,介电损耗小于0.03。2、以二氨基二苯并-18-冠醚-6和3,3’,4,4’-联苯二酐（BPDA）为单体,采用低温溶液缩聚法制备了聚酰胺酸,通过静电纺丝技术,制备了主链含冠醚结构的PI纳米纤维。将PI纳米纤维膜作为锂离子电池隔膜,探讨其在能源领域中的应用。结果表明:主链含冠醚结构的聚酰亚胺纳米纤维膜其孔隙率为79.98%、吸液率为958%、室温离子电导率为2.03?10-33 S cm-1;冠醚型聚酰亚胺PI-a隔膜组装的电池在0.1 C下,循环100圈,其容量保持率高达92.3%;在相对高的倍率（1 C）下具有高的放电容量(123 mAh g-1);与商业化Celgarde隔膜相比,冠醚功能化的PI纳米纤维隔膜材料,其耐热性、耐热尺寸稳定性、循环稳定性均有大幅度地的提高;与未功能化PI纳米纤维隔膜材料相比,含冠醚环结构的PI纳米纤维隔膜其吸液率有成倍地提高。将冠醚环引入聚酰亚胺分子结构中,在保持其优异的综合性能的同时,不仅可以提高PI的介电性能,还能改善PI隔膜材料的电化学性能。主链含冠醚环聚酰亚胺材料的成功制备,有望为高性能功能化PI材料的制备提供一条新途径,可用作高介电薄膜材料和锂离子电池隔膜材料,应用于微电子和新能源领域。