本發(fā)明屬于離子交換膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子選擇性透過膜及其應(yīng)用。本發(fā)明將改性鋰離子篩分散到磺化聚醚醚酮類高聚物基質(zhì)中涂覆在改性濾網(wǎng)上,經(jīng)干燥制備鋰離子選擇性透過膜。本發(fā)明利用鑄膜液與濾網(wǎng)的相互作用，通過調(diào)節(jié)聚合物的結(jié)晶狀態(tài)與改性鋰離子篩的分布狀態(tài)，膜內(nèi)陰、陽離子基團(tuán)的數(shù)量，改善膜微結(jié)構(gòu)，控制膜的厚度，提高強(qiáng)度的同時保持較高的分離性能；掌握了制備方法、膜結(jié)構(gòu)與性能之間的規(guī)律。該膜不僅具有較高的Li⁺/Mg²⁺（Ca²⁺）分離效率，也具有較高的Li⁺/K⁺（Na⁺）分離效率；具有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，該膜通量和選擇性系數(shù)優(yōu)于商業(yè)化單價陽離子選擇性離子交換膜。該膜可以用于鹽湖鹵水、地?zé)猁u水和含鋰工業(yè)廢水中鋰的提取。