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凝胶聚合物锂离子电池解决了液体电解质电池易漏液、形状设计局限性大、安全隐患高等问题，将成为今后锂离子电池的研究重点。机械性能及化学稳定性优良的PVDF及其共混多孔膜材料是凝胶聚合物锂离子电池隔膜的重要发展方向，然而PVDF结晶度较高，一定程度上影响锂离子电池的整体性能。本文将结晶度低、热稳定性好的CA与PVDF共混，采用静电纺丝技术制备出综合性能优良的凝胶聚合物锂离子电池隔膜。
首先采用静电纺丝技术，使用DMAc和丙酮为溶剂、PVDF和CA为溶质制备CA/PVDF纳米纤维锂离子电池隔膜，探讨了纺丝液体系中溶剂体积比、溶质质量比对纤维膜形貌及纤维直径离散程度的影响;采用响应面优化法研究了纺丝液浓度、纺丝电压、接收距离和挤出速率对纤维膜形貌及纤维直径离散程度的影响。结果表明，较佳的纺丝参数为溶剂体积比DMAc∶丙酮=3∶7，溶质质量比CA∶PVDF=2∶8，纺丝液浓度12.88 wt％，纺丝电压20.61 kV，接收距离17.88cm，挤出速率0.95 ml/h。
利用SEM、FTIR、XRD、DSC、TG-DTG和TMA等测试手段研究了纳米纤维膜的结构、结晶性能和热性能，并分析了不同CA/PVDF质量比纳米纤维膜的孔隙率、力学性能和亲水/液性能，研究表明:PVDF中CA的加入降低了纳米纤维膜的结晶度，其孔隙率、亲水性、吸水率、吸液率、力学性能和热稳定性都有所提高，CA/PVDF纳米纤维膜的孔隙率在70～88％之间，吸水率在250～420％之间，吸液率最高达768.2％，强度可达到11.1MPa。
最后，研究了CA/PVDF纳米纤维膜的电化学性能，将制备的隔膜组装成锂离子扣式电池进行交流阻抗、线性扫描伏安及充放电循环性能测试，研究表明:与纯PVDF纳米纤维隔膜相比，CA/PVDF纳米纤维隔膜具有更好的离子电导率，最高可达3.2×10-3 S·cm-1，约为纯PVDF纳米纤维隔膜的二倍;二者的电化学稳定窗口均达到4.5V;40次充放电循环后容量保留率都在87％以上，呈现良好的循环性能，但纯PVDF纳米纤维隔膜扣式电池的首次放电比容量为138.06mAh·g-1，而CA/PVDF(2∶8)纳米纤维隔膜扣式电池的首次放电比容量为204.15mAh·g-1，嵌锂容量利用率高达74.94％，远远高于其它隔膜同样以LiCoO2为正极材料组装成锂离子电池的嵌锂利用率（约50％）。