隔膜作为锂离子电池的重要组成部分之一,其性能直接影响着电池的放电比容量、循环稳定性以及寿命等。聚烯烃类隔膜是目前市场上应用最广泛的一种锂离子电池隔膜,但由于其孔隙率较低,对电解液的亲和性较差以及热稳定性不高等缺点,使电池的性能在一定程度上受到了限制且具有安全隐患。因此,开发出能够替代聚烯烃类隔膜的高性能隔膜对提高锂离子电池性能具有重要意义。为了提高隔膜的孔隙率和热稳定性,本文首先采用耐热性更佳的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）无纺布作为隔膜基体,采用具有多孔结构的硅藻土作为涂覆材料,制备复合隔膜。研究了涂层中硅藻土的含量对复合隔膜性质和电池电化学性能的影响。实验结果表明,涂层中硅藻土含量的增加有利于改善复合隔膜的孔结构,进而提高隔膜的孔隙率、吸液率以及离子电导率,当硅藻土含量为80 wt%时达到最大值,分别为63.8%,0.866 g cm^-3和1.43 mS cm^-1。硅藻土与电解液具有良好的亲和性,能够改善隔膜的润湿性。同时,硅藻土提高了隔膜的热稳定性,在160℃下热处理0.5 h后,硅藻土含量为80 wt%的复合隔膜仅收缩1.17%,与PP隔膜（39.60%）相比,具有出色的热稳定性。此外,使用复合隔膜组装的电池在室温下表现出更好的循环稳定性和倍率性能。在循环100圈后,其放电比容量为144.3 mAh g^-1,容量保持率为98.26%,且库伦效率达到98.8%。研究证实,硅藻土独特的形貌特征有助于隔膜构建多孔结构,为进一步提高隔膜的热稳定性,去掉有机基体,利用硅藻土的多孔结构,加入LiOH在高温下制备无机隔膜。研究了烧结温度和LiOH的用量对无机隔膜成分、性质及电池电化学性能产生的影响。结果表明,硅藻土和LiOH在高温下可以生成硅酸锂,当LiOH的含量较低时,产物为Li₂Si₂O₅,且随烧结温度升高,产物由非晶态转变为晶态,且结晶程度逐渐提高,在隔膜中有助于电池电化学性能的改善。无机隔膜具有非常好的润湿性和热稳定性,能够有效提高电池的安全性。改变原料中LiOH的含量,无机隔膜的成分发生明显变化。随着LiOH含量增加,产物中相继生成Li₂Si₂O₅、Li₂SiO₃和Li₄SiO₄。无机隔膜的孔隙率和吸液率随LiOH含量的增加呈增大趋势,对电解液的接触角逐渐减小。硅酸锂有助于提高锂离子传输效率,使无机隔膜的离子电导率可以达到2.05 mS cm^-1。在不同形式的硅酸锂中,Li₂SiO₃有助于提高电池的放电比容量,由Li₂SiO₃含量较高的无机隔膜组装的电池,在0.5 C的电流密度下,其最大放电比容量能够达到164 mAh g^-1,已经很接近磷酸铁锂的理论容量(170 mAh g^-1)。而Li₂Si₂O₅对电池循环稳定性的改善具有显著效果,使用Li₂Si₂O₅含量较高的无机隔膜组装的电池,在0.5 C的电流密度下循环180圈后,仍能保持99.8%的容量,且库伦效率高达99.8%,显示出了优异的循环稳定性。