本文选择氮化硼纤维平纹布作为载体材料,通过前驱体转化工艺在其内部复合纳米氧化镁颗粒制备氮化硼纤维/MgO复合隔膜,用于长寿命锂系热电池中,以提高电池的安全性。首先对氮化硼纤维布的制备方法和工艺参数进行了研究。通过比较抄纸、针织以及平纹编织工艺三种方法,优选平纹编织工艺制备氮化硼纤维布。工艺参数分别研究了前驱体纤维直径、丝束中纤维根数对氮化硼纤维布厚度的影响,以及热处理工艺对氮化硼纤维布氮含量的影响,同时研究了650℃下纤维布的耐温性能,并通过SEM、XRD、FT-IR等分析手段对纤维布进行了表征。其次,研究了氧化镁粉体复合改善氮化硼纤维织物浸润性。研究结果表明,在前驱体溶液中添加异丙醇能够显著提高纤维布在前驱体溶液中的浸润能力,确定了前驱体溶液的最佳浓度范围,25%~30%。隔膜内部吸附的前驱体溶液经过热处理转化成纳米MgO颗粒。经过复合处理的氮化硼纤维隔膜,其电解液吸附能力提高至纯氮化硼纤维布的8倍左右。最后,测试了所制备的氮化硼纤维/MgO复合隔膜的厚度、耐温性能、电解液保持能力以及单体电池放电性能,并进行了SEM及电子能谱分析。结果表明,氮化硼纤维复合隔膜的平均厚度为350μm左右,较氧化镁隔离片降低了50μm,一定程度上可以降低电池的内阻,提高电池的重量比能量密度和体积比能量密度;700℃热处理2h后,氮化硼纤维复合隔膜失重小于1%,说明隔膜耐温性能良好,氧化镁颗粒在一定程度上对氮化硼纤维进行了保护,降低了纤维布在氧化气氛下的性能衰减。SEM及能谱分析显示复合隔膜主要成分为BN和MgO。在500℃、2kg重物压力下,对隔膜的电解液保持能力进行测试及对比放电前后复合隔膜SEM图片,结果表明复合隔膜的电解液保持能力良好;用氮化硼纤维复合隔膜组装单体电池,放电600s后,开路电压1.7V,放电曲线平稳下降,空载情况下测试5000s,空载电压一直维持1.8V,电池曲线无抖动、微短路等现象。以上说明氮化硼纤维复合隔膜能够满足锂系热电池的使用要求。