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锂离子电池因为其良好的综合性能而受到人们的广泛关注。锂离子电池隔膜是影响锂离子电池性能的重要部分之一。现在普遍商业化的锂离子电池中基本都使用聚烯烃隔膜,由于聚烯烃材料本身的耐热性能使得隔膜在高温下易收缩变形,造成内部短路,从而存在极大的安全隐患。制备出耐热性能更好,其他性能与聚烯烃隔膜相媲美或比其更好的膜材料成为开发性能更优异的锂离子电池的重要研究方向。本文采用了一种具有良好机械性能、热稳定性、化学与电化学稳定性的聚合物-------聚苯并咪唑（PBI）,作为锂离子电池中使用的膜材料进行研究,探讨其制备工艺、结构与性能的关系。从而开发出综合性能更优异的膜材料应用于锂离子电池。本文制备了两种聚苯并咪唑的膜材料,即聚醚苯并咪唑（OPBI）多孔膜以及聚苯并咪唑接枝聚乙二醇共聚物（PBI-g-PEG）凝胶态电解质。本文第三章中详细介绍了聚醚苯并咪唑（OPBI）多孔膜的制备,表征以及性能测试。首先将OPBI与PEG配成溶液通过浇铸成膜,得到共混膜,然后用适当的溶剂将PEG洗出,从而得到OPBI多孔膜。探讨了OPBI与PEG的质量比、PEG的分子量等因素对于多孔膜的结构的影响。相比于传统的相转化法,这是一种更加简单、有效、可控的方法。通过该方法制备得到的OPBI多孔膜具有良好的机械性能（≥10 MPa）、与商业化的多孔膜Celgard2400相比具有更好的热尺寸稳定性（200℃下没有发生明显形变）、高的电解质溶液吸收率以及良好的阻燃性能。在吸收电解质溶液后具有高的电导率(最高超过10-3 S cm-1)、制备成半电池后具有良好的电化学稳定性（电化学平台超过5 V）,优异的循环性能与倍率性能。本文第四章中详细介绍了聚苯并咪唑接枝聚乙二醇共聚物（PBI-g-PEG）的制备、表征及性能测试。通过改变二羧酸单体,在聚苯并咪唑主链上引入可以反应的氨基,合成了氨基聚苯并咪唑（PBI-NH2）。将所制备的氨基聚苯并咪唑（PBI-NH2）与带有可反应官能团（如环氧基团）PEG在溶液中进行反应,然后得到PBI-g-PEG共聚物。通过接枝不同分子量的PEG,制备了一系列PEG分子链长短不同的PBI-g-PEG聚合物,浇注成膜,得到了PEG分子链长短不同的PBI-g-PEG聚合物膜。将PBI-g-PEG聚合物膜通过吸收电解液,即可得到PBI-g-PEG凝胶态电解质。通过XRD对所得到的PBI-g-PEG共聚物的聚集态进行了表征,确认了没有结晶存在。此外TGA和DSC的测试结果表明PBI-g-PEG凝胶态电解质具有良好的热稳定性。电化学性能测试结果表明所制备的一系列PBI-g-PEG凝胶态电解质具有极高的电导率、极低的界面电阻。将凝胶态电解质制作成半电池,其电池性能测试结果表明PBI-g-PEG350（350表示所接枝的PEG的分子量为350）凝胶态电解质的电池性能相比接枝PEG其他分子量的凝胶态电解质其电池性能最为优异。综上所述,由于聚苯并咪唑本身的优异的耐热性能,所制备的锂离子电池用聚苯并咪唑膜材料,无论是多孔膜还是凝胶态电解质都具有良好的耐热性能。使用这两类膜材料,都可以得到具有良好的电导率以及优异的综合性能的锂离子半电池。