近些年来,随着锂电和储能行业的迅猛发展,锂离子/锂电池在大功率动力、便携式家用和电力储能等方面受到了广泛的关注和应用。隔膜作为电池中电芯的重要组成部分,其安全性和创新性决定着整个电池在不同工作状态下的可靠性和多次充放电可持续性。目前,为了改善常规聚烯烃微孔隔膜的高温尺寸稳定性以及电解液浸润性,行业中普遍采用无机陶瓷粉末进行单面或者双面涂覆,但是这种无机陶瓷涂层受外部挤压时无疑将加重对聚烯烃基膜的破坏,因此凝胶态柔性涂层的设计和相应的涂覆隔膜的应用成为了前景不错的选择。此外,随着电池安全性要求的提高,固体电解质和柔性凝胶电解质的开发成为了国内外研究的热点。本文首先在已经商业化的氧化铝陶瓷涂覆复合隔膜基础上,在水性涂覆浆料中引入具有柔性缓冲作用的有机硅改性丙烯酸乳液,采用浸涂方法制备了表面柔性凝胶电解质涂覆的有机无机复合隔膜,探讨复合隔膜的表面形貌、组装电池的电化学性能以及模拟电池破坏环境下循环冲压后隔膜表面形貌以及相应的电化学表现。在此基础上,进一步制备单一的PVDF基柔性凝胶电解质,并引入聚氨酯PU以克服PVDF中β晶强极化效应带来的电化学稳定性问题,探讨柔性复合凝胶电解质的晶型调控以及相应的电化学性能。本文的主要工作和结论如下:1)将水性有机硅改性丙烯酸乳液与纳米氧化铝粉末复合后涂覆在聚乙烯微孔隔膜两侧,并对涂覆隔膜进行极限冲压模拟隔膜疲劳破坏和电化学性能测试。结果表明:涂覆隔膜表明经液体电解质润湿后呈凝胶态,相比涂覆0%和10%浓度的有机硅改性丙烯酸乳液的隔膜,涂覆5%浓度的PEAE-5涂覆隔膜显示出最低的固体电解质阻抗(RSEI)和电荷转移阻抗(Rct),电化学稳定窗口提升到5.3V,在循环充放电测试中放电容量下降问题得到改善。随后的极限冲压模拟隔膜疲劳失效中,PEAE-5涂覆隔膜表现出最高的抗形变载荷（111.6N）,在极限冲压后PEAE-5涂覆隔膜依然能够表现出6.89×10-4 S cm-1的离子电导率和接近5.3 V的电化学氧化极限,同时在0～5V之间依然能够保持较低的稳态电流,证明装有PEAE-5涂覆隔膜的电池内部并未出现内部软短路情况。此外,极限冲压后的PEAE-5隔膜仍能保持冲压前近80%的循环充放电性能,因而凝胶态柔性涂层的使用可以有效防止电池隔膜受到破坏,为防止电池内部短路导致失效提供了一种有效的方法。2)将聚偏氟乙烯和聚氨酯溶液共混,并通过溶剂诱导相分离法制备含有极性β相的多级孔聚合物薄膜,后在液体电解质中溶胀活化,得到PVDF-PU复合凝胶态聚合物电解质（GPEs）,表征复合电解质的结晶性能与电化学性能。结果表明:PU对聚合物复合膜中PVDF的结晶形态没有影响,在有效的提高了吸液率和溶胀性的同时,柔弹性得到极大的改善。其中PVDF0.8PU0.2复合凝胶电解质的表观活化能为18.9 kJ mol-1,符合聚合物电解质最理想的表观活化能范围(16-24 kJ mol-1),4.35V的稳态氧化极限确保了常压电池在0-4.2V的电压区间正常运行。最有意义的是PVDF0.8PU0.2复合凝胶电解质99%以上的库伦效率和97.1%的百次放电容量保持率归因于PU的去极化影响,此外优异的Li+离子迁移数（0.845）和优异的离子电导率(8.81×10-4S cm-1)表明PVDF-PU复合聚合物电解质有望替代传统的聚烯烃微孔隔膜。