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第三次工业革命中，电动汽车被认为是影响能源、环境、运输、生命的革命性技术。目前电动汽车发展的主要障碍是续航里程短、充电时间长、存在安全隐患等。电池、电机和电控是制约电动汽车发展的瓶颈。为了提升电池能量密度，各国均推出高能密度锂电池的发展计划，一致目标是2020年达到250 Wh/kg，2030年达到500Wh/kg。提高电池能量密度的有效途径是采用更高能量密度的正极和高容量负极材料替代现有材料。如富锂锰基(LRMR)、高镍三元层状(622，811)、镍钴铝(NCL)、高电压镍锰酸锂(LNMO)正极材料以及硅负极材料。除了电极材料本身的优化，由于充电电压达到了4.9 V，同时还需要发展与高电压电池相适应的电解质、隔膜、导电添加剂。因此，本论文的内容聚焦于高电压电池所急需的新型隔膜材料。 本学位论文包括以下三部分研究工作:一:耐高电压隔膜材料体系的筛选。从PE、PP、PVDF、PVDF-H-FP、PAN、PMMA、PI、Cellulose等常用的隔膜材料中选出电化学窗口上限高的材料体系PVDF/PVDF-HFP;二:PVDF/PVDF-HFP体系最佳比例的确定。采用静电纺丝法制备质量比为10/0、8/2、7/3、6/4、0/10的PVDF/PVDF-HFP纳米纤维膜，系统研究其各项性能确定最佳比例;三:PVDF/PVDF-HFP(7/3)纳米纤维膜的表面改性研究，采用交替分步电纺丝法和浸涂法制备无机颗粒填充改性的多层复合膜和无机颗粒涂覆改性的陶瓷复合膜，以改善隔膜的耐热性、电化学性能及电池性能。得到的主要结论如下: 1:PE、PP、PVDF、PVDF-HFP、PAN、PMMA、PI、Cellulose等常用的隔膜原材料中，电化学稳定性较好的是PVDF、PVDF-HFP、PAN。这3种材料进行优化组合后电化学窗口最宽的是PVDF/PVDF-HFP体系，达到4.9 V(vs Li/Li+)。 2:采用静电纺丝法制备了不同质量比的PVDF/PVDF-HFP纳米纤维膜，优化了制备工艺;采用各种测试手段对纳米纤维膜的性能进行表征。最终确定PVDF/PVDF-HFP(7/3)纳米纤维膜具有最佳的性能:其孔隙率高，吸液量超过自身重量的3倍，离子电导率大于3×10-3 S/cm，电化学窗口上限高达4.95 V(vsLi/Li+)，用其组装的LiNi0.5Mn1.5O4扣式半电池在0.2 C放电条件下放电比容量达107.3 mAh/g。 3:采用无机颗粒填充和涂覆两种方式对PVDF/PVDF-HFP(7/3)进行表面改性的研究结果表明:与改性前相比，改性后的复合膜各方面性能大幅提高了，尤其是涂覆改性膜，在180℃下的热收缩率从14.7％降低到0，离子电导率从3.34×10-3 S/cm增加到3.75×10-3 S/cm，电化学窗口上限从4.95 V(vs Li/Li+)增加到5.22 V(vs Li/Li+)，组装的LiNi0.5Mn1.5O4半电池在0.2C放电条件下放电比容量增加到137.9 mAh/g，并且200次循环后，容量保持率为93.3％，此外其倍率性能也更好，4C高倍率下放电容量高达95.7 mAh/g。