在锂离子电池中,有机正极材料由于其多功能的结构、易于合成和环境友好性而引起了越来越多的关注。然而,它们的实际应用仍然受到固有问题的困扰,如在电解质内的高溶解度和电子导电性差等。本文针对不同的缺点,设计并优化锂有机电池的性能,具体内容主要包括以下三部分:第一,羰基小分子具有高理论比容量和化学可调性的优点,然而其在电解质中的溶解问题导致容量衰减快。基于此,我们采取聚合工程的策略,利用香草醛和哌嗪的氧化胺化聚合反应制备新型羰基聚合物聚（哌嗪-苯醌）（NP2）正极材料,并探究其在锂有机电池中的应用。实验结果表明,NP2具有257 m Ah g-1的高可逆容量,优异的循环稳定性(在500 m A g-1下循环200次后仍保持在75%)。通过非原位XPS和非原位和原位FTIR测试揭示了基于羰基氧化还原化学的NP2的可逆电化学反应机制。此外,NP2化学合成路线简单,理论生产成本为每克0.48美元,低于已报道的羰基聚合物。该研究展示了一种简单有效的合成低成本羰基聚合物的策略,这将为它们未来在高性能锂有机电池中的应用铺平道路。第二,基于小羰基分子的溶解问题,我们制备了聚偏二氟乙烯/聚（4-苯乙烯磺酸）@聚氧化乙烯/聚偏二氟乙烯纳米纤维膜（PSE11）,并探究其在锂有机电池隔膜中的应用。实验结果表明,PSE11具有高孔隙率和高吸液率。具有PSE11隔膜和1,10-亚氨基二蒽醌正极的锂有机电池具有高可逆容量(239 m Ah g-1);PSE11的分子筛分和电荷排斥作用有效地提高了锂有机电池的循环稳定性(在100 m A g-1下循环200圈后容量保持率为70%)。这种基于聚（4-苯乙烯磺酸）的三明治型隔膜在提高锂有机电池的电化学性能方面显示出巨大的潜力,对解决可溶物质的穿梭问题具有参考意义。第三,为了实现有机聚合物与导电剂的有效结合,我们采取微纳米结构工程策略,利用静电纺丝技术调控有机正极的微纳米结构,制备了具有不同炭黑（SP）含量的基于聚（N-乙烯基咔唑）（PVK）的纳米纤维正极。实验结果表明,此类纳米纤维正极的结构和形貌可以通过改变SP含量来调节。具有50.6 wt.%PVK和49.4 wt.%SP的电纺纳米纤维正极（PSP50）实现了精细的3D纳米孔结构。与传统方法（如干混法（PSP-dm）和涂层法（PSP-co））制成的PSP正极相比,PSP50在50 m A g-1时表现出122 m Ah g-1的高放电容量,平均放电电压为3.75 V,具有卓越的循环稳定性,在500 m A g-1下循环1000次后容量保持率为73%。该研究对有机正极材料的微纳米结构调控提供了新的方向,为实现具有微纳米结构的有机正极的大规模应用提供了新的策略。