先采用高压静电纺丝技术制备二氧化钛/聚酰胺酸(TiO2/PAA)复合纤维膜，然后对其进行热亚胺化处理制备出二氧化钛/聚酰亚胺(TiO2/PI)复合纤维隔膜。使用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)、热失重分析仪和电化学工作站测试了TiO2/PI复合纤维隔膜的基本性能和电化学性能，结果表明：隔膜具有明显的三维网状结构，与未改性的纯PI隔膜相比，改性后TiO2/PI复合纤维隔膜的拉伸强度、孔隙率和吸液率分别提高到16.74 MPa、77.5%和550%；其热收缩性能较好，整体电化学性能优异。制备的LiFePO4(磷酸铁锂正极)/TiO2/PI/C(石墨负极)电池具有优异的循环稳定性和高放电容量，在1 C条件下进行100个循环后，其库伦效率在25℃和120℃高达96.7%和90.7%。