模板法是以具有一定結構尺寸且與聚酰胺酸不相容的致孔劑為模板，將聚酰胺酸與致孔劑混合后，經亞胺化后得到致孔劑/聚酰亞胺復合膜，再用模板脫除劑除去致孔劑制備PI多孔膜的方法。

致孔劑可以是金屬、金屬氧化物、非金屬氧化物、氫氧化物、碳酸化合物等。

胡旭堯等制備了納米SiO2摻雜的PI復合膜，然后利用HF溶液將納米SiO2脫除得到PI多孔膜，與Celgard2300隔膜150℃時熱收縮率(40%)相比，該PI多孔膜在180℃以下不會發生明顯收縮。

黃思玉等指出以上述致孔劑為模板制備的PI多孔膜較脆，力學性能欠佳，并以CaCO3致孔劑為例，研究了以CaCO3為致孔劑時PI多孔膜較脆的原因，紅外光譜測試結果顯示，CaCO3的加入使得PI的亞胺化程度只能達到80%，這是導致該多孔膜力學性能不佳的主要原因。

 致孔劑還可以是具有高溫分解特性或高溫揮發特性的物質。通過在熱亞胺化過程中致孔劑的分解或揮發得到PI多孔膜。劉久貴等[39]以聚氨酯為致孔劑用原位聚合法制備聚氨酯/聚酰胺酸混合溶液，將聚氨酯/聚酰胺酸鋪膜后進行熱亞胺化處理，在亞胺化過程中使聚氨酯降解制備具有長條狀納米孔的PI多孔膜。但這種方法很難*去除致孔劑，從而造成PI多孔膜質地不均勻。

模板法的zui大優點是可以通過改變致孔劑粒徑控制微孔的結構和尺寸，但有可能因為致孔劑脫除不*及影響亞胺化程度而導致制備的隔膜力學性能較差。