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锂离子电池由于工作电压和能量密度高、自放电小、循环寿命长、容量损失少、无记忆效应和无污染等优点,其普遍被应用于电子设备与电动汽车行业。隔膜作为一种微孔型结构的高分子功能性隔膜,它具有隔离正负极的功能,阻止正负极两极接触而导致短路的作用;以及由于其较多的曲折贯通的微孔结构,使得电解液中的离子自由的在微孔中流过,使得正负极之间形成回路,并且外部回路的电子形成电流,进而被利用于用电设备。而传统商业化聚烯烃隔膜存在热熔化温度低、耐热性和热闭孔性能差、电解液吸收和浸润性不足、隔膜界面阻抗高以及离子电导率低等缺点,电池隔膜的性能的主要影响因素包括锂离子电池的内阻（如隔膜表面阻抗）、离子电导率、锂离子电池的界面结构以及电解液保液性等,从而直接影响锂离子电池的充放电倍率、循环寿命和安全稳定性能等。故制备优良性能的隔膜是提高锂离子电池的电池性能和电化学性能的关键;本论文通过表面浸渍和涂布的方法,在聚烯烃隔膜单面进行表面改性制备改性隔膜,进而提高隔膜的电池性能与电化学性能。方案如下:（1）通过不同的含氮石墨烯粉体/粘结剂的涂层质量比制备得到的改性隔膜和不同的改性隔膜厚度与商业化PP/PE/PP隔膜的各性能的比较,得到最佳实验方案为质量比m（含氮石墨烯粉末）:m（海藻酸钠）:m（吐温-60）=30:1:1,厚度为60μm,记作隔膜N-Grephene-60@PP/PE/PP;研究结果证实了聚烯烃隔膜PP/PE/PP表面涂布含氮石墨烯粉体制备得到改性隔膜N-Grephene@PP/PE/PP比商业化PP/PE/PP隔膜具有更好的热闭孔性、耐热性、电解液浸润性,更高的离子电导率、更低的隔膜界面阻抗和离子扩散阻抗,且其组装成的纽扣锂离子电池具有更好的充放电容量、倍率性能和安全寿命性。（2）其中N-Grephene-60@PP/PE/PP改性隔膜具有最佳的电化学性能和电池性能。得到的测试结果参数如下:离子电导率为3.6 mS·cm-1(PP/PE/PP仅为0.72mS·cm-1)、锂离子扩散阻抗为1.593Ω、隔膜表面阻抗为6.226Ω,比商业化PP/PE/PP降低了接近10倍（PP/PE/PP的隔膜表面阻抗为67.87Ω,锂离子扩散阻抗为2.011Ω）;电解液浸润性较好、电解液吸液率为105.4%,（PP/PE/PP仅为59.3%）、热闭孔性和耐热性较佳、热熔化温度高（170.5℃）,电池首次放电比容量高达137 mAh g-1（0.5C）且充放电循环100次容量保持率为94.6%,且其首次充放电比容量效率为99.16%,(而商业化PP/PE/PP隔膜电池的首次充放电比容量效率为88.8%,首次放电比容量为133.7mAh g-1（0.5C）容量保持率为89.1%);以及N-Grephene-60@PP/PE/PP的锂离子电池循环充放电300次容量保持率为94.2%（PP/PE/PP为77.1%）;综上N-Graphene-60@PP/PE/PP具有更高的离子电导率、更好的热闭孔性能、耐热性和更低的隔膜界面阻抗以及其组装成的锂离子电池具有更高的充放电容量、更好的倍率性能、循环寿命及安全性。（3）另外通过不同聚烯烃隔膜（如湿法PE）表面涂布含氮石墨烯粉体制备得到N-Grephene@PE,再一次证实了含氮石墨烯粉体改性聚烯烃隔膜（PP/PE/PP或PE）制备的改性隔膜具有更好的电池性能和电化学性能。研究结果显示N-Graphene@PE具有更高的离子电导率为2.27 mS·cm-1（升高了4倍多）和更低的隔膜表面阻抗（1.773Ω）,比商业化湿法PE降低了4倍多,而湿法PE的隔膜表面阻抗为9.36Ω和离子电导率仅为0.44mS·cm-1;且具有更好的充放电容量、循环稳定性、倍率性能和循环寿命。（4）并且通过含氮石墨烯改性隔膜和纯石墨烯改性隔膜的电池性能的比较,证实了含氮石墨烯中氮元素所起的作用,含氮石墨烯的氮存在形式是取代掺杂,即令sp2构型的C被N原子取代。由于N原子具有与C原子近似的原子半径,可以作为电子供体以取代的方式对石墨烯进行掺杂,且生成的N掺杂石墨稀表现出诸多优良的性能,如打开能带隙并调整导电类型,改变石墨烯的电子结构,提高石墨烯的自由载流子密度,从而提高石墨烯的导电性能和稳定性,增加石墨烯表面吸附金属粒子的活性位等。