锂离子电池已经融入到生活的每个领域,隔膜是其关键部件,然而商业聚烯烃隔膜热稳定性差、受热易发生卷曲熔化造成电池内部短路、与电解液亲和性差、吸液率低,严重制约了锂电行业的发展。聚偏氟乙烯（PVDF）作为最具潜力的新型锂电隔膜聚合物材料,成为锂离子电池领域中的研究热点。本论文采用简易的流延法制备不同分子量PVDF隔膜,保持溶液浓度和隔膜厚度不变,探究了分子量与隔膜物理性质之间的关系,同时比较电化学性能差异。对比发现,PVDF分子量越小,溶液粘度越低。低分子量PVDF隔膜具有更大的孔径和更密集的孔隙分布,展现出更高的孔隙率和吸液率、良好的电解液亲和性,有利于电解液的储存和Li+的传输。其中,PVDF-30W隔膜的吸液率高达224%,接触角仅为14°,且界面阻抗最小（70Ω）,具有更高的离子电导率(0.91 m S cm-1)和离子迁移数（0.869）,表现出最佳的循环和倍率性能,适用于锂离子电池。但低分子量PVDF隔膜相比于高分子量隔膜,其机械性能及热稳定性较差,受热易熔化,不利于电池在高温等恶劣环境下安全、稳定地工作。同时,不同分子量PVDF隔膜的物理及电化学性能均优于商业Celgard 2500隔膜,满足锂离子电池的发展需求。为了得到综合性能优异的隔膜,本文通过原位复合法将具有高熔点和强度的无机氧化铝（Al2O3）纳米颗粒复合到分子量为30万的PVDF聚合物基质中,制备了Al2O3/PVDF陶瓷聚合物复合隔膜。Al2O3颗粒在PVDF基质中均匀分散,与PVDF基团交联,有效提高了隔膜的结构稳定性,降低了聚合物基体的结晶度。将Al2O3/PVDF复合隔膜与纯PVDF隔膜和商业隔膜对比发现,引入Al2O3颗粒增加了隔膜的孔隙率,能够储存更多的电解液,有助于Li+快速通过。Al2O3颗粒与PVDF分子链交联降低了隔膜表面张力,使得复合隔膜与电解液的接触角减小,展现出良好的电解液润湿性,有利于电池长时间稳定循环。基于复合隔膜的电池在0.5 C、1 C、2 C和5 C电流密度下的放电比容量分别高达155 m Ah g-1、145 m Ah g-1、135m Ah g-1和105 m Ah g-1,且循环600圈容量几乎不发生衰减。得益于陶瓷颗粒自身的高熔点,复合隔膜在160℃高温下不发生卷曲熔化,电池在80℃和100℃高温下可以长循环稳定运行,Al2O3/PVDF复合隔膜可以保证电池高容量和高安全性工作。