CN105006590A - 一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质及其制备方法 - Google Patents

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CN105006590A CN201510287413.7A CN201510287413A CN105006590A CN 105006590 A CN105006590 A CN 105006590A CN 201510287413 A CN201510287413 A CN 201510287413A CN 105006590 A CN105006590 A CN 105006590A
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Abstract

本发明涉及一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质及其制备方法，电解质由含有锂离子的全氟聚合物电解质基材及电解液组成，其中，所述的全氟聚合物电解质基材占电解质的质量百分含量为30-80％，制备时，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，洗涤，经干燥处理后，再浸泡在电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用凝胶聚合物电解质。与现有技术相比，本发明制备的锂空气电池用凝胶聚合物电解质可显著优异的化学稳定性，可有效抵抗锂-空气电池中超氧根离子的亲核进攻，进而对电池容量、倍率性能以及循环稳定性都有显著的改善效果。

Description

一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质及其制备方法
技术领域
本发明属于电化学能源材料技术领域，具体涉及一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质及其制备方法。
背景技术
随着化石燃料的大量消耗，全球环境污染和能源危机的状况日益严重，急需开发清洁、高效的新型储能电池技术。化学电源直接将化学能转化为电能，通过消耗某种化学物质来稳定地输出电能，是最有应用前景的储能系统之一。
锂空气电池是一类新型高性能绿色储能电池。它是以金属锂为阳极，以空气中的氧气为阴极活性物质。由于其具有超高理论能量密度(可达11140Wh/kg)、材料成本低廉、环境友好等优势，被认为是下一代极具应用前景的储能电池技术，现已成为国际研究热点。
电解质是锂空气电池的关键材料之一，直接影响锂空气电池的性能。在电池充放电过程中，会有中间产物超氧根离子(O2 -)的出现，而传统锂离子电池所用的碳酸酯类电解质结构不稳定，易受到超氧根离子(O2 -)的亲核进攻，产生不可逆副产物，从而大幅度降低电池的稳定性和性能。为解决此问题，最近一些新型液体电解液体系被相继报道，包括二甲基亚砜(DMSO)[H.-G.Jung,J.Hassoun,J.-B.Park,Y.-K.Sun,B.Scrosati,Nat.Chem.,2012,4,579]和四乙二醇二甲醚(TEGDME)[Z.Peng,S.A.Freunberger,Y.Chen,P.G.Bruce,Science,2012,337,563]。
虽然，上述研究成果使得电解液稳定性有了很大提高，但电解液在电池循环使用时仍会不可避免地发生一定程度的分解：如在Li2O2氧化分解过程(OxygenEvolution Reaction，OER)中，DMSO会被分解产生LiOH，TEGDME会被分解并生成羧酸盐，进而导致电池性能下降。由此可见，电解液的稳定性问题仍没有很好解决。而这类有机液体电解液溶剂多为易挥发、易燃烧的有机物，在锂空气电池中不仅会因溶剂挥发，而导致电池循环寿命较低(尤其在高温情况下)，同时，还使电池存在安全隐患和环境污染等问题。
目前，凝胶聚合物电解质被认为是最有潜力满足锂空气电池实用化要求的电解质体系。凝胶聚合物电解质为固态，具有很好的机械强度、热稳定性和化学稳定性等特性，是有效解决目前液体电解质所面临问题的途径之一。如今，研究工作者已先后开发出多种锂空气电池用凝胶聚合物电解质，包括聚丙烯腈(PAN)基凝胶聚合物电解质、聚氧乙烯(PEO)基凝胶聚合物电解质、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VdF-HFP))基凝胶聚合物电解质和聚碳酸酯基凝胶聚合物电解质。虽然，上述这些凝胶聚合物电解质可在锂空气电池中使用，并体现出较好的阻水阻气性能，但在电池的充放电过程中，上述这些聚合物基材均会被超氧根离子(O2-)诱导发生降解反应，进而导致电池循环稳定性较差。因此，急需开发出新型、稳定的凝胶聚合物电解质以应用于锂空气电池体系。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种化学及电化学稳定性优异，能有效抵抗锂空气电池充放电过程中超氧根离子进攻的锂空气电池用凝胶聚合物电解质及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质，该电解质由含有锂离子的全氟聚合物电解质基材及电解液组成，其中，所述的全氟聚合物电解质基材占电解质的质量百分含量为30-80％。
所述的全氟聚合物电解质基材为全氟磺酸聚合物。
所述的全氟聚合物电解质基材的厚度为20-180μm。
所述的全氟聚合物电解质基材采用熔融挤出工艺或溶剂流延工艺制备而成。
所述的电解液包括有机溶剂以及溶解在有机溶剂中的锂盐，并且所述的锂盐在有机溶剂中的浓度为0.1-3mol/L。
所述的有机溶剂为二甲基亚砜、二苯基亚砜、氯化亚砜、二甲基砜、甲基乙基砜、甲基丙基砜、二乙基砜、乙基丙基砜、乙基异丙基砜、乙基异丁基砜、二丙基砜或环丁砜中的一种或多种；
所述的锂盐为LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiPF6、LiClO4或LiBF4中的一种或多种。
一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为0.1-3mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在步骤(2)配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用聚合物电解质。
步骤(1)所述的氢氧化锂溶液的浓度为1.0-2.0mol/L。
步骤(1)中，所述的锂化处理的条件为：在60-100℃下，加热回流6-24h；所述的干燥处理的条件为：在80-120℃下，恒温干燥12-24h。
步骤(3)所述的溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与电解液的质量比为1：(5-500)，溶胀时间为6-72h。
其中，含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与有机溶剂的质量比优选1：100。
在实际处理过程中，可通过调节含有锂离子的全氟聚合物电解质基材在电解液中的浸泡时间，来控制锂空气电池用凝胶聚合物电解质中电解液的质量百分含量。
本发明以含有锂离子的全氟聚合物为基材的聚合物电解质可显著提高锂-空气的性能，对电池容量、倍率性能以及循环稳定性都有显著的改善效果。实验结果表明，应用本发明的凝胶聚合物电解质组装成的扣式锂空气电池，在电流密度下，首次放电比容量可达到3485mAh/g。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明的锂空气电池用凝胶聚合物电解质组成中含锂离子的全氟聚合物电解质基材由于具有全氟结构，从而使其具有优异的热、化学和电化学稳定性，尤其是对超氧根离子(O2 -)具有很好的稳定性，从而可得到具有优异稳定性的锂空气电池用聚合物电解质；
2)本发明的锂空气电池用凝胶聚合物电解质有很强的吸收液体保持能力，保证凝胶聚合物电解质具有较高的锂离子电导率；
3)本发明的锂空气电池用凝胶聚合物电解质由于在全氟聚合物上已经接枝有可迁移的锂离子，所以在电解液中仅需很低的锂盐浓度，就可以获得和液体电解质相当的电导率，大大降低了电池的生成成本，同时也为部分溶解性能较差的锂盐提供应用的可能。
附图说明
图1为实施例1得到的锂空气电池首次充放电曲线图；
图2为实施例1得到的锂空气电池循环性能图；
图3为实施例1得到的凝胶聚合物电解质在锂空气电池循环测试完后的XPS光谱对比图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明的实施例中使用的原料除特别说明外，均为市售产品。
以下实施例中使用的有机溶剂为二甲基亚砜、二苯基亚砜、氯化亚砜、二甲基砜、甲基乙基砜、甲基丙基砜、二乙基砜、乙基丙基砜、乙基异丙基砜、乙基异丁基砜、二丙基砜或环丁砜中的一种或多种。
以下实施例中使用的锂盐为LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiPF6、LiClO4、LiBF4中的一种或多种，锂盐的浓度为0.1-3mol/L。
以下实施例中，含锂离子的全氟聚合物电解质基材与电解液的质量比为1：(5-500)。
实施例1：
本实施例中，锂空气电池用凝胶聚合物电解质中的全氟聚合物电解质基材为采用溶剂流延工艺制备而成的全氟磺酸聚合物电解质基材Nafion(美国Dupont公司生产)，厚度为52μm，有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)。
本实施例锂空气电池用聚合物电解质的制备方法如下：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为0.1-3mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用凝胶聚合物电解质。
步骤(1)中，氢氧化锂溶液的浓度为1.0mol/L；锂化处理的条件为：在100℃下，加热回流24h；干燥处理的条件为：在80℃下，恒温干燥24h。
步骤(3)中，溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与电解液的质量比为1：100，溶胀时间为48h。
采用不锈钢双电极，测试了不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率，测试结果见表1。
表1不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率及其电解液的质量分数
电解液配比 电解液质量分数 室温电导率(S/cm)
DMSO+2.0mol/L LiCF3SO3 45.2％ 7.12×10-3
DMSO+1.0mol/L LiN(SO2CF3)2 65.3％ 5.24×10-3
DMSO+1.2mol/L LiN(SO2C2F5)2 54.2％ 6.32×10-3
DMSO+1.2mol/L LiPF6 20.6％ 4.94×10-3
DMSO+0.8mol/L LiClO4 60.9％ 3.17×10-3
DMSO+1.5mol/L LiBF4 72.0％ 2.63×10-3
以KB碳为正极、金属锂片为负极及本实施例中以DMSO+2.0mol/L LiCF3SO3为电解液制得的聚合物电解质一起在充满氩气的手套箱中，组装成CR2025扣式锂空气电池。将上述扣式锂空气电池在室温下以0.1mA/cm2电流密度，在纯氧气氛下进行恒电流充放电测试，充放电截止电压为2-4.2V。
如图1所示，为采用本发实施例以DMSO+2.0mol/L LiCF3SO3为电解液制得的凝胶聚合物电解质制成的锂空气电池首圈充放电曲线图，其中A为放电曲线，B为充电曲线。从图中可以看到，在0.1mA/cm2电流密度下，电池首圈放电比容量为3485mAh/g。图2为采用本发实施例以DMSO+2.0mol/L LiCF3SO3为电解液制得的凝胶聚合物电解质制成的锂空气电池，在0.3mA/cm2电流密度下的循环性能图。由图分析可得，在0.3mA/cm2电流密度下，电池可稳定循环10圈。图3为本实施例以DMSO+2.0mol/L LiCF3SO3为电解液制得的凝胶聚合物电解质在锂空气电池循环测试完后的XPS光谱对比图，其中，A为测试前的凝胶聚合物电解质XPS光谱图，B为电池循环测试完后的凝胶聚合物电解质XPS光谱图。经对比发现，本实施例制得的凝胶聚合物电解质具有优异的电化学稳定性，在电池测试完后，并没有发生任何分解。
实施例2：
本实施例中，锂空气电池用凝胶聚合物电解质中的全氟聚合物电解质基材为采用溶剂流延工艺制备而成的全氟磺酸聚合物电解质基材Nafion(美国Dupont公司生产)，厚度为52μm，有机溶剂为环丁砜。
本实施例锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法如下：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为0.1-3mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用聚合物电解质。
步骤(1)中，氢氧化锂溶液的浓度为2.0mol/L；锂化处理的条件为：在80℃下，加热回流12h；干燥处理的条件为：在100℃下，恒温干燥24h。
步骤(3)中，溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与电解液的质量比为1：500，溶胀时间为72h。
采用不锈钢双电极，测试了不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率，测试结果见表2。
表2不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率及其电解液的质量分数
电解液配比 电解液质量分数 室温电导率(S/cm)
环丁砜+2.0mol/L LiCF3SO3 64.9％ 6.32×10-3
环丁砜+1.0mol/L LiN(SO2CF3)2 61.3％ 4.15×10-3
环丁砜+1.2mol/L LiN(SO2C2F5)2 58.2％ 3.32×10-3
环丁砜+1.2mol/L LiPF6 45.6％ 2.64×10-3
环丁砜+0.8mol/L LiClO4 68.9％ 3.83×10-3
环丁砜+1.5mol/L LiBF4 45.4％ 2.93×10-3
实施例3：
本实施例中，锂空气电池用凝胶聚合物电解质中的全氟聚合物电解质基材为采用熔融挤出工艺制备而成的全氟磺酸聚合物电解质基材Nafion(美国Dupont公司生产)，厚度为130μm，有机溶剂为二苯基亚砜。
本实施例锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法如下：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为0.1-3mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用凝胶聚合物电解质。
步骤(1)中，氢氧化锂溶液的浓度为2.0mol/L；锂化处理的条件为：在80℃下，加热回流12h；干燥处理的条件为：在100℃下，恒温干燥24h。
步骤(3)中，溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与电解液的质量比为1：50，溶胀时间为36h。
采用不锈钢双电极，测试了不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率，测试结果见表3。
表3不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率及其电解液的质量分数
电解液配比 电解液质量分数 室温电导率(S/cm)
二苯基亚砜+2.0mol/L LiCF3SO3 68.9％ 5.24×10-3
二苯基亚砜+1.0mol/L LiN(SO2CF3)2 65.3％ 4.65×10-3
二苯基亚砜+1.2mol/L LiN(SO2C2F5)2 48.2％ 3.82×10-3
二苯基亚砜+1.2mol/L LiPF6 62.3％ 3.48×10-3
二苯基亚砜+0.8mol/L LiClO4 48.4％ 4.03×10-3
二苯基亚砜+1.5mol/L LiBF4 46.4％ 3.93×10-3
实施例4：
本实施例中，锂空气电池用凝胶聚合物电解质中的全氟聚合物电解质基材为采用溶剂流延工艺制备而成的全氟磺酸聚合物电解质基材Nafion(美国Dupont公司生产)，厚度为130μm，有机溶剂为二甲基砜、甲基乙基砜及甲基丙基砜按质量比为1：1：1的混合溶剂。
本实施例锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法如下：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为0.1-3mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用凝胶聚合物电解质。
步骤(1)中，氢氧化锂溶液的浓度为1.8mol/L；锂化处理的条件为：在90℃下，加热回流12h；干燥处理的条件为：在120℃下，恒温干燥12h。
步骤(3)中，溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与有机溶剂的质量比为1：200，溶胀时间为60h。
采用不锈钢双电极，测试了不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率，测试结果见表4。
表4不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率及其电解液的质量分数
电解液配比 电解液质量分数 室温电导率(S/cm)
混合溶剂+2.0mol/L LiCF3SO3 78.9％ 8.24×10-3
混合溶剂+1.0mol/L LiN(SO2CF3)2 64.3％ 6.51×10-3
混合溶剂+1.2mol/L LiN(SO2C2F5)2 59.1％ 5.18×10-3
混合溶剂+1.2mol/L LiPF6 65.1％ 5.18×10-3
混合溶剂+0.8mol/L LiClO4 54.9％ 6.08×10-3
混合溶剂+1.5mol/L LiBF4 56.4％ 4.26×10-3
实施例5：
本实施例中，锂空气电池用凝胶聚合物电解质中的全氟聚合物电解质基材为采用熔融挤出工艺制备而成的全氟磺酸聚合物电解质基材CHFM10125(山东东岳集团公司生产)，厚度为150μm，有机溶剂为乙基丙基砜及乙基异丙基砜按质量比为1:1的混合溶剂。
本实施例锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法如下：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为0.1-3mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用凝胶聚合物电解质。
步骤(1)中，氢氧化锂溶液的浓度为2mol/L；锂化处理的条件为：在80℃下，加热回流10h；干燥处理的条件为：在80℃下，恒温干燥24h。
步骤(3)中，溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与有机溶剂的质量比为1：300，溶胀时间为48h。
采用不锈钢双电极，测试了不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率，测试结果见表5。
表5不同电解液的凝胶聚合物电解质的室温锂离子电导率及其电解液的质量分数
电解液配比 电解液质量分数 室温电导率(S/cm)
混合溶剂+2.0mol/L LiCF3SO3 54.2％ 5.14×10-3
混合溶剂+1.0mol/L LiN(SO2CF3)2 45.6％ 4.26×10-3
混合溶剂+1.2mol/L LiN(SO2C2F5)2 30.9％ 4.69×10-3
混合溶剂+1.2mol/L LiPF6 40.9％ 3.26×10-3
混合溶剂+0.8mol/L LiClO4 45.8％ 4.08×10-3
混合溶剂+1.5mol/L LiBF4 42.1％ 3.48×10-3
实施例6：
本实施例中，锂空气电池用凝胶聚合物电解质，由含有锂离子的全氟聚合物电解质基材及电解液组成，其中，全氟聚合物电解质基材占电解质的质量百分含量为30％。
其中，全氟聚合物电解质基材为全氟磺酸聚合物，并且全氟聚合物电解质基材的厚度为20μm；本实施例中，全氟聚合物电解质基材采用熔融挤出工艺制备而成；电解液中的锂盐为LiCF3SO3，浓度为0.1mol/L，有机溶剂为氯化亚砜。
具体制备方法如下：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为0.1mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在步骤(2)配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用聚合物电解质。
步骤(1)中，氢氧化锂溶液的浓度为1.0mol/L，锂化处理的条件为：在60℃下，加热回流24h；干燥处理的条件为：在80℃下，恒温干燥24h。
步骤(3)中，溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与电解液的质量比为1：5，溶胀时间为72h。
实施例7：
本实施例中，锂空气电池用凝胶聚合物电解质，由含有锂离子的全氟聚合物电解质基材及电解液组成，其中，全氟聚合物电解质基材占电解质的质量百分含量为80％。
其中，全氟聚合物电解质基材为全氟磺酸聚合物，并且全氟聚合物电解质基材的厚度为180μm；本实施例中，全氟聚合物电解质基材采用溶剂流延工艺制备而成；电解液中的锂盐为LiN(SO2C2F5)2，浓度为3mol/L，有机溶剂为二乙基砜、乙基异丁基砜及二丙基砜按质量比为1:1:2的混合溶剂。
具体制备方法如下：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为3mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在步骤(2)配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用聚合物电解质。
步骤(1)中，氢氧化锂溶液的浓度为2.0mol/L，锂化处理的条件为：在100℃下，加热回流6h；干燥处理的条件为：在120℃下，恒温干燥12h。
步骤(3)中，溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与电解液的质量比为1：500，溶胀时间为6h。
以上具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明的权利要求进行限定，其它任何背离本发明的技术方案而做的改变或其他等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质，其特征在于，该电解质由含有锂离子的全氟聚合物电解质基材及电解液组成，其中，所述的全氟聚合物电解质基材占电解质的质量百分含量为30-80％。
2.根据权利要求1所述的一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述的全氟聚合物电解质基材为全氟磺酸聚合物。
3.根据权利要求1或2所述的一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述的全氟聚合物电解质基材的厚度为20-180μm。
4.根据权利要求3所述的一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述的全氟聚合物电解质基材采用熔融挤出工艺或溶剂流延工艺制备而成。
5.根据权利要求1所述的一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述的电解液包括有机溶剂以及溶解在有机溶剂中的锂盐，并且所述的锂盐在有机溶剂中的浓度为0.1-3mol/L。
6.根据权利要求5所述的一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述的有机溶剂为二甲基亚砜、二苯基亚砜、氯化亚砜、二甲基砜、甲基乙基砜、甲基丙基砜、二乙基砜、乙基丙基砜、乙基异丙基砜、乙基异丁基砜、二丙基砜或环丁砜中的一种或多种；
所述的锂盐为LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiPF6、LiClO4或LiBF4中的一种或多种。
7.一种如权利要求1所述的锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)先配制一定浓度的氢氧化锂溶液，将全氟聚合物电解质基材置于氢氧化锂溶液中进行锂化处理，再用去离子水洗涤数次，经干燥处理后，即制得含有锂离子的全氟聚合物电解质基材；
(2)配制锂盐浓度为0.1-3mol/L的电解液；
(3)将步骤(1)制得的含有锂离子的全氟聚合物电解质基材浸泡在步骤(2)配制好的电解液中，充分溶胀，即制得所述的锂空气电池用聚合物电解质。
8.根据权利要求7所述的一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的氢氧化锂溶液的浓度为1.0-2.0mol/L。
9.根据权利要求7所述的一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的锂化处理的条件为：在60-100℃下，加热回流6-24h；所述的干燥处理的条件为：在80-120℃下，恒温干燥12-24h。
10.根据权利要求7所述的一种锂空气电池用凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的溶胀条件为：含有锂离子的全氟聚合物电解质基材与电解液的质量比为1：(5-500)，溶胀时间为6-72h。
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