近年来,各类电子产品已经广泛地融入了我们的生活,人类离不开电池的能量供给。锂电池因具有能量密度高、循环寿命长、绿色环保、库伦效率好等优点,得到了最广泛的应用。但其仍有诸多不可忽视的缺点,比如负极中使用金属锂容易产生爆炸等危险。锂电池隔膜中使用最普遍的是聚烯烃材料类的微孔隔膜,该隔膜虽然拥有稳定的电化学性能和较高的机械强度,但是由于材料本身的缺陷,如对电解液的浸润性极差,热稳定性严重不足,工作时对环境温度的要求高,严重危害了锂电池的安全性能及其发展。因此,研究新型的锂电池隔膜显得至关重要。作为生物质的一种,纤维素来源广泛、价格低廉、环境友好可持续,以纤维素为基底的新型锂电池隔膜对电解液吸收性能好,具有较高的热稳定性,对锂电池的安全性能及电化学性能的提高具有积极的意义。因此本论文以纤维素材料作为研究对象,制备出具有高安全性能的纤维素基锂电池隔膜和具有功能特性的生物质改性锂硫电池隔膜。本文的具体研究内容主要有以下三个部分:一:以木浆纤维素（WPC）作为基底,添加阻燃剂氢氧化铝,制备出具有阻燃效果的木浆/氢氧化铝复合阻燃隔膜。该隔膜具有大量缝隙孔洞的结构,可大量吸收电解液,吸液率为220%,远高于吸液率为120%的聚烯烃类隔膜。当木浆和氢氧化铝的质量比为3:7时,显现出优异的阻燃性和热稳定性。对隔膜进行220℃热处理,尺寸无明显变化。即使用火焰燃烧隔膜,也无明火产生,显著提高了锂电池的安全性能。同时,组装了该隔膜的锂电池体系也具有优良的电化学性能,离子电导率为5.7×10ˉ~4S/cm。在1C电流密度下首圈放电比容量为141.7 m Ah·g-1,循环后比容量仍有135.1 m Ah·g-1,保容率为95.34%,在0.2C倍率循环中,首圈放电比容量高达164.4m Ah·g-1,接近于理论比容量,优于商业隔膜的锂电池。二:以细菌纤维素（BC）作为基底,加入合适的造孔剂亲水性纳米Si O2和阻燃剂氢氧化铝,通过简单的抽滤方法制作出具有阻燃特性的高性能锂电池隔膜（BSA复合阻燃隔膜）。当BC、Si O2、Al（OH）3质量比为1.5:1.5:7时,复合隔膜的综合性能最佳。该隔膜具有独特的层叠三明治结构,该结构有利于大量储存和吸收电解液,吸液率达到240%。亲水性纳米Si O2除了具有造孔功能,也提升了隔膜的离子电导率（6.1×10ˉ~4 S/cm）。BSA复合阻燃隔膜也具有优异的热稳定性和阻燃性。BSA复合阻燃隔膜的锂金属电池在倍率测试中0.2 C电流密度下首圈放电比容量达到了166.5m Ah·g-1,从高倍率（5 C）到低倍率（0.2 C）转变时,容量回复性能好。在1 C电流密度下保容率达到98.93%,显示出了优异的循环稳定性。三:将木浆纤维素（WPC）在氮气环境下进行高温渗硫并碳化,制作出不含有硫单质的碳硫化合物WPC-S。WPC-S与导电剂、粘结剂混合制浆后涂覆于商业隔膜（Celgard 2400）的一面,制作出可以给锂硫电池额外供给能量的WPC-S@pp复合隔膜。涂覆层厚度11μm,在0.5 C电流密度下首圈放电比容量为1342 m Ah·g-1,同活性物质量条件下,约为用商业隔膜组装的正极的两倍。300圈充放电后放电比容量依旧具有776.1 m Ah·g-1,保容率为57.83%。在倍率性能测试中性能优异,特别是在2 C电流密度下,比容量高出商业隔膜组装的锂硫电池7倍。