提高锂离子电池的能量密度、循环特性以及安全性能,是当下工业界与学术界共同追逐的热点。隔膜作为锂离子电池的重要组成之一,起着隔离正、负极以及提供锂离子迁移微通道的重要作用,其浸润性、孔隙率、孔径大小、热稳定性和机械强度等性能对锂离子电池的整体性能具有重要影响。如果隔膜在受到局部挤压或者锂枝晶穿刺时出现破坏,正负极可能会接触使电池内部短路,引起大量放热甚至引发爆炸。因此,隔膜的力学性能对于电池安全性至关重要。本文针对一种新型纤维素锂离子电池隔膜在电解液环境下的力学性能展开如下方面的研究:(1)本研究选取阔叶木为原材料,首先采用2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl,TEMPO)进行氧化和高压均质处理以制备微纳纤维素浆,然后采用真空抽滤法制备纤维素隔膜,对隔膜的物理、力学及电化学等性能进行表征测试,对孔隙特征和纤维素隔膜性能之间的关系进行探索。(2)为研究纤维素隔膜在不同环境条件下的力学性能,首先设计一组四因素五水平的正交试验,探索温度和电解液浸润对纤维素隔膜力学性能的影响.然后针对性地研究纤维素隔膜力学性能与加热温度、加热时间、电解液浸泡量和浸泡时间的关系。(3)基于已发现的纤维素隔膜在电解液中的力学性能弱化现象,对纤维素基隔膜进行改善研究。给纤维素浆添加不同含量的木质素,制备纤维素/木质素复合隔膜,并进行干、湿态下的拉伸与穿刺实验,以及基础电化学实验,探究木质素对纤维素隔膜性能的影响。(4)开展基于分子模拟的纤维素/木质素复合材料受电解液影响的研究。借助Materials Studio软件分别建立纤维素、木质素与电解液溶剂分子模型,并研究电解液溶剂对纤维素分子链以及添加木质素对材料体系力学性能的影响,从材料机理上解释纤维素材料受电解液影响的弱化机理及木质素提高纤维素隔膜湿态力学性能的作用机制。