CN109942808A - 一种聚芳醚酮及其制备方法和在锂电池隔膜中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚芳醚酮及采用所述聚芳醚酮制得的锂电池隔膜，所述聚芳醚酮通过选择特定的单体及其单体配比，制得了综合性能优异的聚芳醚酮，并以此为原料制备得到了锂电池所用隔膜，其耐热稳定性得到了极大的提升，同时还能保持良好的力学性能和电池性能，有效提高电池性能和寿命，能够满足实际电池需求。并且所得锂电池隔膜相对于常用商购隔膜，电解质溶液扩散速率明显提高，并对电解质溶液有更好的浸润性，有利于锂离子的传导及电池性能的提高。利用包含本发明所述聚芳醚酮的锂电池隔膜制备得到的锂离子电池，其效率更高，电池性能更为稳定，具有很好的商业推广前景。

Description

一种聚芳醚酮及其制备方法和在锂电池隔膜中的应用

技术领域

本发明属于高分子和锂电池技术领域，具体涉及一种聚芳醚酮及其制备方法和在锂电池隔膜中的应用。

背景技术

锂电池因其具有电压高、比能量高、循环寿命长、污染小、无记忆效应等优点，已在汽车、移动通讯、航空航天等众多高技术领域得到广泛应用。其中新能源汽车的快速发展，对动力锂电池的比能量及安全性提出了更高的要求，因此对锂电池体系内的各个部分的选择及设计也发生了相应的转变。其中，锂电池隔膜作为重要组成部分，使电池的正、负极物理隔开，防止两极直接接触，保证锂离子传输的同时还要保障电池安全性，同时隔膜的使用对电池的性能也有重要影响。目前商业化的的聚烯烃(聚乙烯PE和聚丙烯PP)隔膜，孔径小、孔隙率低(一般小于40％)，对电解液浸润性能差；此外，聚烯烃材料熔点较低，电池在发生失控时，内部急剧升温，导致隔膜发生极大热收缩，热稳定性不高，使电池内部发生大面积短路，引发电池安全问题。因此开发高耐热性隔膜，增加隔膜安全温度窗口，提高自关闭功能，在过热时会封闭防止短路，进一步提高了锂电池隔膜的可靠性，对提高锂电池的安全性具有重大的意义和作用。

聚芳醚酮(PEEK)是一种重要的高性能聚合物材料，具有耐热等级高、阻燃性好、耐化学腐蚀的特点，而且其结构中含有的醚键(AR-O-AR)，羰基(-CO-)等极性基团，这些极性基团和极性的电解液之间的相互作用提高了对电解液的浸润能力，是一种理想的锂电池隔膜的增强材料。但是将PEEK用于锂电池的隔膜，尤其是提供一种可靠、稳定的隔膜，还有不少技术问题需要解决。比如PEEK的溶解性差，除浓硫酸外，不溶于一般的强酸或强碱，具有很高的化学稳定性，一般采用高温熔喷的方法成膜，一是能源消耗大，操作条件苛刻，不适于大规模的工业生产。现有技术中多用相转化法制备PEEK多空隔膜，该方法工艺简单，可操作性性。但是在实际生产应用中还存在不少问题亟需解决。专利文献CN108134032A公开了一种聚芳醚酮多孔隔膜，其实将聚芳醚酮加入甲磺酸和硫酸混合液配置为铸膜液，通过湿度相转化法，在树脂的不良溶剂中浸渍形成多孔膜，再浸泡、水洗、干燥得到聚芳醚酮多孔隔膜。但是其成膜过程中，没有使用基体薄膜，导致制得的隔膜造价昂贵，而且其电学性能薄弱，并不适于商业推广。专利文献CN107785522A公开了一种锂电池隔膜，包括多孔基膜以及覆盖在其上的耐热层，耐热层包含耐高温聚合物和无机纳米材料。无机纳米材料的存在提升了电池隔膜的耐热性能和机械性能，但是这些无机纳米微粒对电池的效率和稳定性可能造成不利影响。专利文献CN108807822A公开了一种锂电池隔膜，其中聚芳醚酮采用了特定结构的高分子，并且所得隔膜制备得到的电池进行了安全性能的测试。采用该方法要解决的技术问题是在电池发生热失控情况下，聚烯烃熔化，聚芳醚酮层不发生熔化，可以有效防止正负极接触导致的短路。即该申请关注的是电池的安全性方面，并没有对电池的性能作出研究。

综上，虽然现有技术公开了诸多采用聚芳醚酮制成的隔膜，但其综合性能还有待提升。考虑到电池产业的实际需求，亟需开发一类具有优异耐热稳定性、力学强度高、电学性能好的复合隔膜。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种具有特定结构的聚芳醚酮高分子作为聚烯烃隔膜的耐热层，在保证隔膜优异的耐高温性能同时，还能保持良好的力学性能和电化学性能。

本发明的第一个目的是提供一种用于锂电池隔膜的聚芳醚酮及其制备方法。具体而言，本发明提供了一种用于锂电池隔膜的聚芳醚酮，其高分子链具有如下的结构单元：

所述链节A的结构为

其中单元1中R₁、R₂独立地选自C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基，并且R₁、R₂中至少一个是C1-C6卤代烷基；单元2中R₃、R₄独立地选自H、羧基，并且R₃、R₄中至少一个为羧基；单元3中R₅、R₆独立地选自C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基；R₇、R₈独立地选自C1-C6烷基、C2-C6烯基、优选为烯丙基，且R₇、R₈中至少一个为C2-C6烯基。

优选的，所述C1-C6烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基；所述C1-C6卤代烷基选自三氟甲基，三氯甲基或三溴甲基；所述C1-C6烷氧基选自甲氧基、乙氧基或丙氧基；所述C2-C6烯基选自乙烯基、丙烯基、1-丁烯基或2-丁烯基。

进一步的优选的，聚芳醚酮中所述单元1、单元2和单元3的数量比例为1-10:1:1-10，优选为2-6:1：3-8；更优选为3-5:1:4-6。

本发明还提供了上述聚芳醚酮的制备方法，包括以下步骤：

按照配比在有机溶剂中加入单体1、单体2、单体3、单体4、路易斯碱和催化剂，在升温搅拌条件下进行缩聚反应即得所述产物聚芳醚酮。

所述单体1-3的结构分别如下：

其中基团R1-R8的定义如前所述，单体4为1，4-双(4-氟苯甲酰)苯。

单体1、单体2、单体3的摩尔比为1-10:1:1-10；优选为2-6:1:3-8；更优选为3-5:1:4-6，单体4的物质的量为单体1、单体2和单体3总和的1-1.2倍。

在上述制备方法中，所述有机溶剂为非极性非质子有机溶剂，优选为苯、甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述路易斯碱选自二苯砜、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮；所述催化剂为无机碱性化合物，比如碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾等。

在本发明优选技术方案中，所述聚芳醚酮的制备方法，包括以下步骤：

在甲苯溶剂中分别加入六氟双酚A、4-苯甲酸基对苯二酚、二烯丙基双酚、1，4双(4-氟苯甲酰)苯、无水碳酸钾、环丁砜、通氮气，搅拌下升温至130-160℃反应3-5h，之后升温到200-230℃继续反应4-6h，最后得到一种粘稠溶液，将粘稠状反应液投入水中，冷却后将产物粉碎，洗涤，真空干燥得到产物聚芳醚酮，其中各原料的摩尔配比是六氟双酚A：4-苯甲酸基对苯二酚：二烯丙基双酚：1，4双(4-氟苯甲酰)苯：无水碳酸钾为2-6:1:3-8:6-20:0.6-2，优选为3-5:1:4-6:8-12:0.8-1.2。

发明人预料不到地发现，当单体1、单体2和单体3的摩尔比为上述范围时，其综合性能、即耐热稳定性、力学性能和电化学性能达到最优的平衡值。若其中某一单体用量过少或过多时，都会对聚芳醚酮及以其为原料制得的锂电池隔膜的性能有一定的不利影响。

本发明的再一个目的是提供一种以上述聚芳醚酮为原料制得的锂电池隔膜及其制备方法和应用。具体而言，本发明的上述目的是通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种锂电池隔膜，其包含聚烯烃基体隔膜和上述聚芳醚酮。

所述聚烯烃选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或其复合隔膜，比如聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)复合微孔膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)复合微孔膜，聚芳醚酮的结构如前所述。

本发明还提供了所述锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

1)、将聚芳醚酮溶于甲基磺酸溶液中，将得到的混合溶液对聚烯烃膜进行涂覆；

2)、将步骤1)得到的涂覆膜上放于凝固浴中，采用相转化的方法进行致孔、再浸泡，水洗，烘干即得所述锂电池隔膜。

优选的，所述步骤1)中聚烯烃基体膜和聚芳醚酮质量比为1:0.06-0.18，优选为1:0.08-0.15，更优选为1:0.10-0.14。

步骤2)中凝固浴为可以为水、甲醇水混合溶液、丙酮水混合溶液。

进一步优选的，步骤1)中的涂覆方式为将PE膜铺平，聚芳醚酮混合溶液置于PE膜一端，采用刮刀按一定方向以0.8-1.5cm·s^-1进行刮膜操作，设定的膜厚为10-20μm。

本发明采用特定结构的聚芳醚酮作为锂电池隔膜的耐热材料，并且筛选得到了其和基体隔膜的最优选比例，所制得的锂电池隔膜综合性能优异，完全能够满足实际生产和应用的需求，并且隔膜的制备方法简单，原料易得，是一种有巨大商业应用潜力的锂电池隔膜。

本发明提供的以特定结构的聚芳醚酮作为耐热材料制得的锂电池隔膜，相对于现有技术取得了以下有益效果：

一、选择了特定单体种类制备得到特定结构的聚芳醚酮，可以在满足电池隔膜机械性能要求的前提下，有效提高锂电池隔膜材料的耐热性能，预料不到地发现，在优选的单体1、单体2和单体3三种单体的比例用量下，所制得锂电池隔膜综合性能最优，其耐热性能、力学性能、电化学性能彼此之间达到了适于实际生产和应用的平衡。

二、制备锂电池隔膜时，还对聚芳醚酮浓度和凝固浴的条件进行筛选，得到了最优的成膜加工条件。在该条件下制备的锂电池隔膜孔密度小、分布均匀、具有好的孔径分布迂回结构，对电解液的浸润性能好，从而有利于锂离子的传导及电池性能的提高，进一步提高电池性能和寿命。

附图说明

图1(a)、(b)、(c)和(d)分别为对比例1、实施例1、实施例4和实施例5的锂电池隔膜热收缩率图片。

图2(a)为对比例1、实施例4、实施例5和实施例6中隔膜的拉伸强度柱状图；图2(b)为对比例1、实施例4、实施例5和实施例6中隔膜的杨氏模量柱状图。

图3(a)、(b)、(c)和(d)分别为电解质在对比例1、实施例4、实施例5和实施例6中聚芳醚酮涂覆PE锂电池隔膜的扩散速率照片。

图4中(a)、(b)、(c)和(d)分别为电解质在对比例1、实施例1、实施例4和实施例5中PEEK涂覆PE锂电池隔膜的接触角照片。

图5a为实施例1(PEEK,8％)、实施例2(PEEK,7％)和实施例3(PEEK,6％)的SEM照片；b为对比例4(PEEK,8％)、实施例5(PEEK,7％)和实施例6(PEEK,6％)的SEM照片。

图6a为对比例1的电池性能曲线；b为实施例5的电池性能曲线。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例对本发明提供的聚芳醚酮及其制得的锂电池隔膜作进一步的详细说明，目的在于使本领域技术人员对本申请有更加清楚的理解和认识。以下各具体实施例不应在任何程度上被理解或解释为对本申请权利要求书请求保护范围的限制。比如在实施例中所披露的点值或具体物质都不应限于该点值或具体物质，而是本领域技术人员能够合理预期的其它数值范围或可发挥同样功能的物质。

若无特别说明，本发明采用的试剂均为常规商购试剂。

制备例

制备例1 4-苯甲酸基对苯二酚的制备

本发明优选的单体2，即4-苯甲酸基对苯二酚按照如下方法制备得到:

第一步：将4-胺基苯甲酸乙酯,浓盐酸,水按摩尔比为1:8:16加入第一个容器中,反应体系的温度控制在-5℃～0℃,搅拌反应0.5小时；将亚硝酸钠水溶液滴入反应体系中,控制温度在0℃～3℃,反应时间为1小时,得到中间产物，其中，亚硝酸钠、水与4-胺基苯甲酸乙酯的摩尔比为1:11:1。在第二个容器中加入苯醌，碳酸氢钠和水，它们与4-氨基苯甲酸乙酯的摩尔比为0.7:4:1；搅拌控制温度在12℃～15℃，将中间产物分批加入反应体系中，加入结束后再反应3小时，过滤，洗涤得到产物A，4-苯甲酸乙酯苯基苯醌)。

第二步：将4-苯甲酸乙酯苯基苯醌，锌粉，HCl按摩尔比为1:4:8参加反应，控制温度为75～100℃反应6小时；产物经热过滤，用去离子水洗涤油状物，再经重结晶得产品B，4-苯甲酸乙酯对苯二酚)。

第三步：甲醇：水＝4：1做溶剂，各原料物质的量比例n_B：n_NaOH：n_水＝1:1.1:1:3,在75℃下反应4小时得到终产物C，即4-苯甲酸基对苯二酚，产物经过质谱和HNMR验证，为所需目标产物。

制备例2聚芳醚酮的制备

以单体1选自六氟双酚A、单体2选自4-苯甲酸基对苯二酚、单体3选自二烯丙基双酚为例，来说明本发明采用四种单体制备得到本发明所述聚芳醚酮的步骤，其合成式如下所述：

具体步骤如下：在装有机械搅拌器、氮气导入管、温度计、分水器的三口烧瓶中，依次加入六氟双酚A(0.24mol)、4-苯甲酸基对苯二酚(0.06mol)、二烯丙基双酚(0.3mol)、1，4双(4-氟苯甲酰)苯(0.6mol)，无水碳酸钾(0.63mol)、环丁砜(TMS)720ml、甲苯350m L，通氮气，搅拌下升温至140℃反应3h，将反应生成的水彻底带出后，继续升温放出甲苯，之后升温到220℃反应5h，最后得到一种粘稠溶液。将粘稠状反应液出料在蒸馏水中，冷却后将产物粉碎，用去离子水及乙醇各洗5次，100℃真空干燥24h。便得到产物聚芳醚酮，其重均分子量为650万g/mol，高分子上重复单元中三种单元的比例，按照单体的投料摩尔比计算得到，即单元1:单元2:单元3＝6:1:3。

制备例3-10

制备步骤与制备例2相同，区别在于四种单体的配比不同，进而制得聚芳醚酮的三种单元比例也不同。

对上述制备例2-10所制得的产物聚芳醚酮进行表征，测试了其重均分子量、玻璃化温度、熔点、力学性能。结果如下表1所示：

重均分子量采用静态光散射法测试得到，仪器为英国马尔文公司的Autosizer4700。

玻璃化温度(Tg)，熔点(Tm)采用DSC热分析法测试得到，仪器为在岛津DSC-60型自动差示扫描量热仪，测试条件为升温速率为10K/min，N₂气氛。

拉伸强度的测试：在国产KT877S型电子万能试验机上进行，拉伸速率为10mm/min。

表1

通过表1数据可知，本发明制得的聚芳醚酮综合性能优异，能保持较低的玻璃化温度，便于后期加工；同时其力学性能良好，拉伸强度在90-105Mpa以上。综合考虑所得聚芳醚酮的性能，在制备时优选其单元的比例，即单元1:单元2:单元3为2-6:1：3-8，更优选为3-5:1:4-6，最优选为4:1:5。因此，本发明实施例中选取制备例2得到的聚芳醚酮，即样品PEEK1作为制备锂电池隔膜的耐热材料。

实施例锂电池隔膜的制备

实施例1

将2ml硫酸溶液加入25ml甲烷磺酸盐溶液中，充分搅拌，制成均一混合溶液。称取制备例2制得的聚芳醚酮(PEEK1)3.2g加入到该溶液中，充分搅拌，溶解24h，制成涂膜溶液，其PEEK质量浓度8％，。将PE锂电池隔膜裁成5*13cm的薄膜，测重为0.0593g，将PE膜置于玻璃板上，铺平；吸取上述制备的涂膜溶液2mL于膜上，设置刮刀的刮膜厚度为15μm，按照1cm·s-1的速度进行刮膜。以纯水为凝固浴，将膜放于凝固浴中，在25℃下进行相转化。将相转化完成的PEEK涂覆PE锂电池隔膜取出，置于纯水中浸泡除去盐溶液，真空干燥，测重为0.0603g，经过换算可以得知，PE基体膜和PEEK的质量比为1:0.123，制备得到锂电池隔膜。

实施例2-8锂电池隔膜的制备

按照与实施例1相同的方法制备锂电池隔膜，不同之处：1，在于聚芳醚酮(PEEK1)的加入量不同，进而导致PEEK混合溶液质量浓度不同；2，凝固浴条件不同，除了纯水为凝固浴，还可以是甲醇/水或丙酮/水。将实施例1-8所得锂电池隔膜参数列于表2。

表2

对比例1

直接采用商品化PE锂电池隔膜。

性能测试

将实施例1-8和对比例1的锂电池隔膜进行如下性能测试：

(1)锂电池隔膜的热稳定性测试，结果如下表3所示：

表3

T5和T10的含义是，隔膜质量损失5％的热失重温度，以及隔膜质量损失10％的热失重的温度，采用热失重分析仪进行测试，测试条件为25-700℃，10℃/min的升温速率。

从表3中可以看出，与对比例1相比，本发明实施例制备得到的PEEK涂覆PE锂电池隔膜的热稳定性均有提高，T₅最高可以提高54℃，T₁₀最高可以达到462.6℃。参考说明书附图1，在200℃下处理0.5h后，实施例1、实施例4、实施例5中PEEK涂覆PE锂电池隔膜表现出优异的抗热收缩性能。本发明优选实施例5和实施例6中PEEK涂覆PE锂电池隔膜热收缩率仅为3.9％。

(2)锂电池隔膜力学性能测试，结果如下表4所示：

拉伸强度的测试在国产KT877S型电子万能试验机上进行，拉伸速率为10mm/min。

断裂伸长率的测试：在国产KT877S型电子万能试验机上进行，拉伸速率为10mm/min。

杨氏模量按照ASTM C769-2009标准测试得到。

表4

从表4和说明书附图2中可以看出，商业PE锂电池隔膜的拉伸强度140MPa，实施例制得的PEEK涂覆PE锂电池隔膜较PE锂电池隔膜力学性能略有下降，但仍能满足实际需求。而且发现在制备过程中，PEEK混合溶液浓度和凝固浴的处理方式不同，都会对隔膜的力学性能造成影响。PEEK溶度越大，力学性能下降越多，此外，用甲醇/水的凝固浴方式会对所得隔膜的力学性能稍有提升。

(3)锂电池隔膜中的扩散测试；

说明书附图3为对比例1和实施例4-6的锂电池隔膜电解质溶液的扩散实验，电解质采用1M的LiPF₆，溶剂为体积比1:1的EC/EMC。与对比例1中PE膜相比，在1min内，实施例4-6中的锂电池隔膜中电解质溶液扩散速率均有明显提高。

(4)锂电池隔膜接触角阻抗测试；

说明书附图4中为对比例1和实施例4-6的锂电池隔膜的接触角照片，在电解质采用1M的LiPF₆，溶剂为体积比1:1的EC/EMC情况下，对比例1中PE膜接触角为40.8°，实施例4、5、6中的锂电池隔膜接触角分别25.5°，18.2°和36.7°，表明本发明制得的锂电池隔膜对电解质有更好的浸润性。

(5)锂电池隔膜的SEM照片；

说明书附图5为实施例1-6的锂电池隔膜作的SEM图，可以看出，采用水为凝固浴时，实施例1-3的锂电池隔膜均出现微孔，随着聚合物浓度增加，孔密度越来越大。而采用甲醇和水为凝固浴的实施例4-6中得到的锂电池隔膜，孔径小，分布均匀，保持了较好的孔径分布迂回结构，从而有利于锂离子的传导及电池性能的提高。

(6)锂电池隔膜的电池性能测试。

利用本发明制得的多孔隔膜按照以下步骤组装成CR2025型扣式半电池：1)，将80wt％的LiFePO4，10wt％的Super P，10wt％的聚偏氟乙烯在N-甲基吡咯烷酮中共混，涂覆到铝箔上，烘干后切片制成正极；2)，将本发明制备的锂电池隔膜裁切成CR2025电池壳适用的形状待用；3)，电解质采用1M的LiPF₆，溶剂为体积比1:1的EC/EMC，负极是锂箔；4)，将上述组件以正极/隔膜/负极的层状结构在手套箱中组装成CR2025型电池。组装好电池之后，将该扣式电池放入多通道电池测试仪(新威，蓝电)中进行测试。结果如表5所示：

表5

从表1和说明书附图6中可以看出对比例1的隔膜的电池性能，PE电池隔膜循环仅为10次，放电电容量在100mAh·g^-1，库仑效率为23％；而实施例5中PEEK涂覆PE锂电池隔膜在循环90次的条件下，7％PEEK涂覆PE锂电池隔膜放电容量保持在140mAh·g^-1，库仑效率可以保持在82％附近。说明以PEEK涂覆PE锂电池隔膜的锂电池比PE膜的锂电池的效率更高，电池性能也更为稳定。

综上，采用本发明制得的聚芳醚酮制得的锂电池隔膜综合性能优异，在其耐热稳定性大幅度提升的情况下，还能保持良好的力学性能和电学性能，同时。进而采用其隔膜制得的锂离子电池，相对于采用商业PE隔膜的电池，其电解质溶液扩散速率明显提高，并对电解质溶液有更好的浸润性，有利于锂离子的传导及电池性能的提高，其效率更高，电池性能更为稳定，具有很好的商业推广前景。

以上具体实施方式只是对本发明内容的示意性说明，不代表本发明内容的限制。本领域技术人员可以想到的是本发明中具体结构可以有其它的变化形式。

Claims (10)

1.一种用于锂电池隔膜的聚芳醚酮，其高分子链具有如下的结构单元：

链节A的结构为：

其中单元1中R₁、R₂独立地选自C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基，并且R₁、R₂中至少一个是C1-C6卤代烷基；单元2中R₃、R₄独立地选自H、羧基，并且R₃、R₄中至少一个为羧基；单元3中R₅、R₆独立地选自C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C1-C6烷氧基；R₇、R₈独立地选自C1-C6烷基、C2-C6烯基、优选为烯丙基，且R₇、R₈中至少一个为C2-C6烯基。

2.如权利要求1所述的聚芳醚酮，其特征在于，所述C1-C6烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基，优选为甲基；所述C1-C6卤代烷基选自三氟甲基，三氯甲基或三溴甲基，优选为三氟甲基；所述C1-C6烷氧基选自甲氧基、乙氧基或丙氧基，优选为甲氧基；所述C2-C6烯基选自乙烯基、丙烯基、1-丁烯基或2-丁烯基，优选为烯丙基。

3.如权利要求1所述的聚芳醚酮，其特征在于，聚芳醚酮中所述单元1、单元2和单元3的数量比例为1-10:1:1-10，优选为2-6:1：3-8；更优选为3-5:1:4-6。

4.权利要求1-3任一项所述聚芳醚酮的制备方法，包括以下步骤：

按照一定配比在有机溶剂中加入单体1、单体2、单体3、单体4、路易斯碱和催化剂，在升温搅拌条件下进行缩聚反应即得所述产物聚芳醚酮，所述单体1-3的结构如下：

其中基团R₁-R₈的定义如权利要求1或2所述，单体4为1，4-双(4-氟苯甲酰)苯。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，单体1、单体2、单体3的摩尔比为1-10:1:1-10；优选为2-6:1:3-8；更优选为3-5:1:4-6，单体4的物质的量为单体1、单体2和单体3总和的1-1.2倍；所述有机溶剂为非极性非质子有机溶剂，优选为苯、甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述路易斯碱选自二苯砜、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮；所述催化剂为无机碱性化合物，选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾。

6.一种锂电池隔膜，其包含聚烯烃隔膜和权利要求1-3任一项所述的聚芳醚酮。

7.如权利要求6所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述聚烯烃选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或其复合隔膜，比如聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)复合隔膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)复合隔膜。

8.权利要求6或7所述锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

1)、将聚芳醚酮溶于甲基磺酸溶液中，将得到的混合溶液对聚烯烃膜进行涂覆；

2)、将步骤1)得到的涂覆膜上放于凝固浴中，采用相转化的方法进行致孔、再浸泡，水洗，烘干即得所述锂电池隔膜。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中聚烯烃基体膜和聚芳醚酮质量比为1:0.06-0.18，优选为1:0.08-0.15，更优选为1:0.10-0.14，涂覆方式为将PE膜铺平，聚芳醚酮混合溶液置于PE膜一端，采用刮刀按一定方向以0.8-1.5cm·s^-1进行刮膜操作，设定的膜厚为10-20μm；步骤2)中所述凝固浴为为水、醇/水混合溶液、丙酮/水混合溶液，其中醇/水混合溶液优选为甲醇/水、丙醇/水、异丙醇/水。

10.一种锂电池，其包括权利要求6或7所述的锂电池隔膜。