凝胶电解质及其制备方法、锌空气电池

本申请涉及锌空气电池，特别是涉及一种凝胶电解质及其制备方法、锌空气电池。

背景技术：

1、锌空气电池是以空气中的氧气为阴极活性物质，金属锌为阳极活性物质的化学电源。锌空气电池以其体积小、电荷容量大、能量密度高、成本低廉等优点，有着作为新一代储能设备的潜力。

2、在锌空气电池的研究中，电解质起着关键作用，对电池的充放电性能，循环寿命等有着重要的影响。然而，传统的锌空气电池的电解质存在着电解液易泄露的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种凝胶电解质及其制备方法、锌空气电池。该凝胶电解质具有较高的锁液保液能力，作为锌空气电池的电解质时能够改善传统的锌空气电池的电解质存在的电解液易泄露的问题。

2、第一方面，本申请提供一种凝胶电解质，包括聚合物基体及电解质溶液，所述聚合物基体具有孔隙，所述电解质溶液填充于所述孔隙中；

3、所述聚合物基体包括吸水树脂，所述电解质溶液的溶质包括koh和naoh中的至少一种。

4、在一些实施例中，所述吸水树脂包括whs-700吸水树脂、sap-30吸水树脂、sap-60吸水树脂、sap-100吸水树脂和sap-120吸水树脂中的至少一种。

5、在一些实施例中，所述聚合物基体还包括聚乙烯醇和聚丙烯酰胺中的至少一种。

6、在一些实施例中，所述电解质溶液中溶质的摩尔浓度为1mol/l～10mol/l。

7、在一些实施例中，所述电解质溶液的溶质还包括乙酸锌。

8、在一些实施例中，所述乙酸锌的摩尔浓度为0.1mol/l～0.5mol/l。

9、第二方面，本申请提供一种凝胶电解质的制备方法，包括：

10、将聚合物基体和电解质溶液混合，所述聚合物基体具有孔隙，令所述电解质溶液填充于所述孔隙中；所述聚合物基体包括吸水树脂，所述电解质溶液的溶质包括koh和naoh中的至少一种。

11、第三方面，本申请提供一种锌空气电池，包括上述任一的凝胶电解质或上述的制备方法制备的凝胶电解质、空气阴极和锌阳极，所述凝胶电解质位于所述空气阴极和所述锌阳极之间。

12、在一些实施例中，所述空气阴极包括集流体、催化剂及催化剂载体，所述催化剂载体位于所述集流体的至少一个表面上，所述催化剂附着于所述催化剂载体且朝向所述凝胶电解质设置。

13、在一些实施例中，所述催化剂包括铂碳和氧化钌中的至少一种。

14、在一些实施例中，所述催化剂载体包括气体扩散层碳纸、亲水碳纸和疏水碳纸中的至少一种。

15、上述凝胶电解质包括聚合物基体及电解质溶液，聚合物基体具有孔隙，电解质溶液填充于孔隙中，聚合物基体包括吸水树脂，电解质溶液的溶质包括koh和naoh中的至少一种。该凝胶电解质具有较高的锁液保液能力，作为锌空气电池的电解质时能够改善传统的锌空气电池的电解质存在的电解液易泄露的问题。

技术特征：

1.一种凝胶电解质，其特征在于，包括聚合物基体及电解质溶液，所述聚合物基体具有孔隙，所述电解质溶液填充于所述孔隙中；

2.根据权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述吸水树脂包括whs-700吸水树脂、sap-30吸水树脂、sap-60吸水树脂、sap-100吸水树脂和sap-120吸水树脂中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的凝胶电解质，其特征在于，所述聚合物基体还包括聚乙烯醇和聚丙烯酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的凝胶电解质，其特征在于，所述电解质溶液的溶质的摩尔浓度为1mol/l～10mol/l。

5.根据权利要求1～4任一所述的凝胶电解质，其特征在于，所述电解质溶液的溶质还包括乙酸锌。

6.根据权利要求5所述的凝胶电解质，其特征在于，所述乙酸锌的摩尔浓度为0.1mol/l～0.5mol/l。

7.一种凝胶电解质的制备方法，其特征在于，包括：

8.一种锌空气电池，其特征在于，包括权利要求1～6任一所述的凝胶电解质或权利要求7所述的制备方法制备的凝胶电解质、空气阴极和锌阳极，所述凝胶电解质位于所述空气阴极和所述锌阳极之间。

9.根据权利要求8所述的锌空气电池，其特征在于，所述空气阴极包括集流体、催化剂及催化剂载体，所述催化剂载体位于所述集流体的至少一个表面上，所述催化剂附着于所述催化剂载体且朝向所述凝胶电解质设置。

10.根据权利要求9所述的锌空气电池，其特征在于，所述催化剂包括铂碳和氧化钌中的至少一种；

技术总结
本申请涉及一种凝胶电解质及其制备方法、锌空气电池。该凝胶电解质包括聚合物基体及电解质溶液，聚合物基体具有孔隙，电解质溶液填充于孔隙中；聚合物基体包括吸水树脂，电解质溶液的溶质包括KOH和NaOH中的至少一种。上述凝胶电解质包括聚合物基体及电解质溶液，聚合物基体具有孔隙，电解质溶液填充于孔隙中，聚合物基体包括吸水树脂，电解质溶液的溶质包括KOH和NaOH中的至少一种。该凝胶电解质具有较高的锁液保液能力，作为锌空气电池的电解质时能够改善传统的锌空气电池的电解质存在的电解液易泄露的问题。

技术研发人员：金彦烁,陈鸿展,杜弘煜,王楠,孟辉
受保护的技术使用者：暨南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14