在新能源汽车及3C数码产品蓬勃发展的时代,人们迫切需要更高安全性的锂离子电池,商用液态锂离子电池虽然电化学性能优良,但因为易燃的电解液和聚烯烃隔膜具有较大安全隐患,固态锂电池虽然一定程度上提升了安全性能,但以聚合物为基体的固态电解质依然因为易燃而受到应用限制。本文以本质阻燃聚合物氯化聚氯乙烯（CPVC）为研究对象,分别设计了锂离子电池隔膜及聚合物电解质两种体系,具体研究成果如下:首先得到了具备多孔结构的CPVC隔膜,CPVC多孔隔膜的孔结构可设计性较强,通过改变铸膜液中CPVC及造孔剂的浓度能够得到不同孔隙结构的隔膜制品。当采用聚乙二醇作为造孔剂时,CPVC多孔膜具备高孔隙率及均匀致密的大-小复合孔结构,这种结构赋予CPVC隔膜高于Celgard 2500（PP隔膜）五倍的电解液吸收效率。同时所制备的CPVC隔膜能够实现1.95×10-3 S/cm的高离子电导率,且具有5.3 V的电化学窗口上限,组装的LFP|CPVC|Li电池在0.5 C下循环100次依然具有82%的容量保持率且库伦效率为99.3%。热性能方面,与PP隔膜相比CPVC隔膜具有优异的热收缩性能,且在隔膜受到明火点燃时,能够释放Cl·从而实现自熄。在以上研究基础上,通过共混、灌装手段将CPVC与聚氧化乙烯（PEO）复合,制备了PEO-CPVC/PE、PEO/CPVC两种体系的固态聚合物电解质（SPE）。研究了CPVC共混比例对SPE的性能影响,结果显示60°C以下CPVC的引入能够降低PEO结晶相比例,同时提高SPE的离子电导率,其中添加了10%CPVC的PEO-CPVC/PE（C10/PE）离子电导率在60°C时能达到2.3×10-5S/cm,并且能够提高PEO基SPE在25～60°C下的离子电导率,并显示出4.6 V的电化学窗口上限。PEO/CPVC体系离子电导率较高,在60°C下可达0.1×10-3 S/cm,同时的电化学稳定电压提升至4.8V。并且CPVC共混后在导电相易发生团聚形成颗粒状结构,从而进一步降低PEO相的结晶度;与PEO-CPVC/PE体系相比,PEO/CPVC体系的导电相-支撑相结构更加均匀,因此具有更高的离子电导率及电化学稳定性。然而,C10/PE固态电池拥有更好的循环稳定性,在60°C、0.5 C下循环100次的容量保持率为91%。此外,CPVC能够降低SPE的最大热失重速率,减缓了SPE的受热分解。不仅如此,CPVC提升了复合SPE的阻燃性能,使得SPE具备自熄性能,与PEO/PE相比燃烧时的火焰能够较快熄灭,同时生成的炭层阻碍火焰的继续燃烧,提升了电池的安全性能。