隔膜作为锂离子电池的核心元件之一，其主要作用是机械隔离电池正、负极，防止两者直接接触而短路，在阻碍电子通过的同时允许锂离子的顺利迁移。隔膜是一个具有高附加值，高技术壁垒的材料。它虽然不直接参与电化学反应，但其结构和性能最终影响到电池的使用安全性、循环寿命和放电容量等实际工作参数。

目前，已商业化的隔膜主要是聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等聚烯烃类。但聚烯烃类隔膜仍存在一些问题：

聚烯烃熔点低，所制隔膜的热尺寸稳定性差，给电池的高温使用安全性造成隐患；

聚烯烃材料极性低，本征疏水，与高极性电解液之间的亲和性差；

聚烯烃材料主要采用干法或湿法制膜，所制备隔膜的孔隙率较低（约40%），给 Li+的跨膜传输带来一定阻力。

因此，开发高品质的耐高温电池隔膜具有重要的意义。

聚酰亚胺（Polyimide，简写为PI）指主链上含有酰亚胺环（-CO-N-CO-）的一类，是综合性能最佳的之一。PI 材料有望代替传统聚烯烃材料，成为一种理想隔膜材料。

传统 PI 材料难以溶于大多数有机溶剂，且具有非常高的熔融温度Tm和玻璃化转变温度Tg。这种“难溶难熔”的特性大大限制了PI材料加工成膜性。据文献报道，目前PI隔膜的制备方法主要包括模板法、相转化法和静电纺丝法。

模板法需要先制备含有致孔剂的PI复合膜，随后利用化学腐蚀、溶剂溶解或煅烧等方法除去致孔剂，得到PI多孔膜。常用的致孔剂有金属氧化物、氢氧化物或非金属氧化物等。

浸没沉淀法是将聚酰胺酸（PAA）前体溶液或可溶性PI溶液刮涂在载体（如玻璃等）上，浸没至非溶剂中，利用聚合物在其溶剂/非溶剂的混合溶液中发生相分离。除去溶剂后，非溶剂所占空间就形成了孔道。通过改变铸膜液配方和工艺条件，可以对多孔膜的孔结构进行简单、有效的调控。

采用静电纺丝技术制备的 PI 纳米纤维膜具有高孔隙率和良好的电解液浸润性，然而高孔隙率也会带来隔膜力学性能的降低，给电池的组装和使用带来压力。另一方面，PI 纳米纤维膜的大孔径尺寸也带来了电池的自放电问题。鉴于此， 研究人员对 PI 隔膜，特别是PI纳米纤维膜进行了一系列高性能化改性工作。


涂覆改性法可以实现隔膜的功能化改性，但仍存在一些缺点：一方面，涂覆层的引入增加了隔膜质量，降低电池的能量密度；其次，涂覆层会带来一定程度的堵孔效应，增加 Li+ 迁移的阻力；最后，当涂覆层与基体之间的相互作用较弱时，增加了界面间阻力，而且长期使用过程中存在脱落的风险。

共混也是一种简单、有效的高性能化改性方法，只需要在成膜前或过程中引入改性剂。

凝胶填充法即在 PI 隔膜内部孔隙中注入凝胶聚合物电解质，来改善 PI隔膜的吸液保液能力。

采用静电纺丝所制备的纳米纤维膜中，由于纤维与纤维之间不存在相互作用，纳米纤维膜的机械强度较低，难以满足电池组装过程对隔膜的张力要求。为提高纳米纤维膜的机械强度，研究者采用热致微交联、溶致微交联、碱液刻蚀和同轴纺丝等手段制备具有交联结构的PI纳米纤维膜。