(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111625868.7 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 长春工业大学 地址 130012 吉林省长 春市延安大街20 55 号 (72)发明人 杜新伟　赵文杰　郭晓慧　 (51)Int.Cl. H01M 50/414(2021.01) H01M 50/417(2021.01) H01M 50/403(2021.01) H01M 50/489(2021.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种用于锂电池的具有单面导电性的Janus 隔膜 (57)摘要 本发明提供了一种用于锂电池隔膜的聚芳 醚酮以及包括所述聚芳醚酮的锂 电池Janus隔 膜， 所述聚芳 醚酮包括如下的结构单 元： 单元1 单元2 单元3， 链节AR的 结构为： 。 本发明 提供的锂电池Janus隔膜在高浓度臭氧改性聚烯 烃膜表面， 进行含碳纳米管的聚芳醚酮的涂覆， 刮膜， 相转化制备得到锂离子电池Janus隔膜， 具 有优异的热稳定性和电化学性能， 采用所述锂电池隔膜得到的锂离子电池， 具有优异的综合性 能， 其放电比容量， 库伦效率和循环稳定性都有 明显提升 。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114497894 A 2022.05.13 CN 114497894 A 1.一种用于锂电池隔膜的聚芳 醚酮， 其包括如下的结构单 元：         单元1         单元2         单元3 链节AR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， 且R1、 R2中至少一个为卤代烷 基； 单元2中R3、 R4独立地选自C 1‑C6烷基、 C1 ‑C6羧基， 并且R3、 R4中至少一个为C 1‑C6羧基； 单 元3中R5、 R6独立地选自C1 ‑C6烷基、 C1 ‑C6卤代烷基； R7、 R8独立地选自C1 ‑C6烷基、 C2 ‑C6烯 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羧基选自羧基、 乙羧基或丙羧基， 优选为丙羧基； 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， 所述单元1、 单元2和单元3的数量比例为 3‑5:0.5‑2:4‑6， 优选为3.5 ‑4.5:0.5‑1.5:4.5‑5.5； 进一步地， 所述聚芳醚酮的重均分子量 为5‑10万g/mo l。 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： 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： 、 、 ， 单体1                  单体2                  单体3 单体4为1， 4 ‑双 （4‑氟苯甲酰） 苯； 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。 5.一种用于锂电池隔膜的碳纳米管， 其特征在于， 所述碳纳米管选自单壁碳纳米管和 多壁碳纳米管， 优选为多壁 碳纳米管。 6.一种锂电池Janus隔膜， 其包含高浓度臭氧改性的聚烯烃隔膜， 权利要求1 ‑3任一项权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114497894 A 2所述的聚芳 醚酮和权利要求 4所述的碳纳米管。 7.如权利要求6所述的锂电池Janus隔膜， 其特征在于， 所述聚烯烃选自聚乙烯 （PE） 单 层膜、 聚丙烯 （P P） 单层膜以及P P/PE/PP三层复合膜中的一种； 优选为聚丙烯 （P P） 单层膜。 8.如权利要求6所述的锂电池Janus隔膜， 其特征在于， 所述高浓度臭氧改性是指将聚 烯烃隔膜在体积浓度为50%~100%臭氧气氛下， 氧化处理20~50min； 优选地， 臭氧体积浓度为 70%~80%， 氧化处 理时间为3 0~40min。 9.权利要求6 ‑8任一项所述锂电池Janus隔膜的制备 方法， 包括以下步骤： 1） 含碳纳米管的聚芳醚酮涂覆溶液的制备： 将碳纳米管、 聚芳醚酮溶于甲基磺酸溶液， 充分搅拌得到混合均匀的混合溶 液； 2） 氧化改性锂电池隔膜： 将聚烯烃隔膜放入臭 氧气氛中进行 氧化改性； 3） 涂覆成型： 用步骤1） 得到的聚芳醚酮混合溶液对氧化改性的聚烯烃膜的一个面上进 行刮膜操作； 放于凝固浴中， 采用相转化的方法进行致孔， 浸泡及水洗， 烘干后即得到改性 的聚芳醚酮涂覆的锂电池隔膜。 10.如权利要求9所述的制备方法， 其特征在于， 步骤1)中聚芳醚酮的质量分数为5 ‑ 10%， 优选为6 ‑8%。 11.一种锂电池， 包括正极， 负极， 电解液， 和权利要求6 ‑8任一项所述的锂电池 隔膜， 或 者权利要求9或10所述制备 方法制得的锂电池Janus隔膜。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114497894 A 3