CN116666843A - 一种聚合物电解质及其制备方法和应用 - Google Patents

一种聚合物电解质及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚合物电解质及其制备方法和应用，所述聚合物电解质包括锌盐和溶剂；所述聚合物电解质中还包括聚合物或者聚合物的制备原料；所述聚合物的制备原料包括单体和交联剂。本发明提供的聚合物电解质为中性聚合物电解质，避免了由于电解质与空气中的二氧化碳发生而碳酸化损伤阴极问题的发生，进而提高了电池的使用寿命；同时，制备得到的聚合物电解质具有较好的电学性能。

Description

一种聚合物电解质及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及电化学技术领域，具体涉及一种聚合物电解质及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着新型化学电源的研究不断发展，各种电化学储能技术不断涌现。其中，锌-空气电池由于其高能量密度和功率密度、高安全性、低成本、低污染等优点，成为了最具有前景的电池体系之一，因此锌-空气电池受到了人们的广泛关注，越来越多的方法也被应用于制备锌-空气电池。
受到水系电解液的固有限制，锌-空气二次电池一般都采用高浓度的碱性电解液来抑制析氢副反应。然而，作为半开放体系，空气中的二氧化碳很容易进入电池体系，并与电解液反应生成碳酸根，导致电池寿命的衰减。因此，锌空气动力电池通常被设计成机械更换式，即电池放电结束后，通过更换其中的锌电极以达到电池的“充电”效果。
CN106887648A公开了一种锌/空气电池组。所述锌/空气电池组，包括N节依次层状堆叠的平板状单体电池，单体电池包括单体电池壳体、空气阴极、锌阳极以及空气阴极和锌阳极之间的电解液腔，N为≥2的整数，N节单体电池间的电解液腔通过一注液连通器串联连通，每个连通器分流道上均设有与一个单体电池的电解液腔相连通的连通器流道口，连通器流道口从电解液腔的下方伸入到电解液腔内；锌阳极外包覆有隔膜袋或于锌阳极的电解液腔一侧设有隔膜层。该技术方案提供的锌/空气电池组方便电池阳极的二次更换；单电池间的连通器流道不易堵塞，但是易发生电池漏液问题的发生。
为了避免电池漏液问题的发生，现有技术中常使用聚合物电解质代替液态电解质。聚合物电解质是将电解液溶胀在聚合物的结构骨架中，使其既拥有在常温下液态电解液体系的高离子电导率和低界面阻抗，又具有能缓解电解液的挥发的优点。因此，使用聚合物电解质制备锌-空气电池成为人们的研究热点。
CN110098448A公开了一种高性能复合锌空气二次电池。所述高性能复合锌空气二次电池包括由负极、浸润电解液的隔膜材料、正极构成的三明治结构，且三明治结构置于电池壳体中，隔膜材料中电解液所占的质量百分比为浸润电解液的隔膜材料总质量的40-80％；电池壳体与正极的接触面上均布设有透气孔，用于锌空气电池运行段氧气的吸收和释放；透气孔面积之和占正极接触面的50-90％。在放电过程中，高价态的氧化物或者氢氧化物将发生还原反应，使得电池输出高于1.6V的电压，表现为二次锌电池的放电特性；在反应结束后活性物质恢复原始状态，继续作为氧还原反应的催化剂，电池输出1.0V左右的电压。
CN109921154A公开了一种基于聚合物电解质的柔性锌空气电池。所述聚合物电解质是将聚合物体系浸入氢氧化钾水溶液中制备而得的多孔纳米二氧化硅复合聚合物电解质；所述聚合物体系以聚乙烯醇或聚丙烯酸作为半固态电解质的聚合物骨架，以聚乙二醇作为造孔剂使聚合物基体呈现孔状结构，以纳米二氧化硅作为交联剂、保水剂和增塑剂引入体系。
由上述内容可知，无论是使用聚合物电解质还是普通的电解液，其均为碱性，但是在锌-空气电池工作中，空气中的氧气参与电化学反应中产生电能。问题在于，空气中不仅仅有电池反应需要的氧气，也含有对电池反应不利的二氧化碳。尤其是碱性工作环境中，二氧化碳进人电池，使碱性电解质碳酸化，形成碱金属的碳酸盐或亚碳酸盐。当碳酸盐在阴极中结晶时，阴极会受到损坏，并会堵塞空气的通路，从而影响到电池的使用寿命和供电能力。
因此，如何提供一种中性聚合物电解质，延长锌-空气电池的使用寿命，已成为目前亟待解决的技术问题。
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避免二氧化碳损伤阴极、提高电池使用寿命、具有较好电学性能的聚合物电解质及其制备方法和应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明中通过对聚合物电解质的组分的设计，进一步通过锌盐制备得到了中性的聚合物电解质，避免了由于空气中的二氧化碳与碱性聚合物电解质发生反应，使电解质碳酸化，影响电池的使用寿命；同时，本发明中制备得到的聚合物电解质具有较高的保水性和高离子电导率，适用于制备锌-空气电池，具体方案如下：
一种聚合物电解质，该聚合物电解质包括锌盐和溶剂，还包括聚合物或者聚合物的制备原料；
所述聚合物的制备原料包括单体和交联剂。
现有技术中，制备聚合物电解质时通常是将聚合物体系浸入碱液中，得到呈现碱性的聚合物电解质，但是该碱性聚合物电解质在使用过程中会和空气中的二氧化碳反应，电解质将发生碳酸化，形成碱金属的碳酸盐或亚碳酸盐。当碳酸盐在阴极中结晶时，阴极会受到损坏，并会堵塞空气的通路，从而影响到电池的使用寿命和供电能力。
本发明中，通过锌盐代替碱液，制备得到的聚合物电解质呈中性，避免了由于电解质与空气中的二氧化碳发生而碳酸化损伤阴极问题的发生，进而提高了电池的使用寿命；同时，本发明制备得到的聚合物电解质具有较高的保水性和高离子电导率以及较好的柔韧性，可用于柔性可穿戴电池的制备。
进一步地，所述的锌盐为含氟烃类衍生物锌盐；
本发明中，通过选用含氟烃类衍生物锌盐制备得到的聚合物电解质呈中性，可避免空气中二氧化碳对聚合物电解质的影响，且制备得到的聚合物电解质具有较高的保水性和电学性能；同时，本发明中通过带有强疏水基团(三氟甲磺酸根)的锌盐在正极构建缺水-富锌的内亥姆霍兹层(IHL)，实现了具有快速动力学的电子的氧还原过程(ORR)，保证了锌-空气电池的可逆性，由此制备得到的聚合物电解质具有较好的电学性能。
所述的含氟烃类衍生物锌盐包括三氟甲烷磺酸锌、双(三氟甲基磺酰亚胺)锌、三(三氟甲基磺酰甲基)锌或双(氟磺酰)亚胺锌中的一种或多种；
所述的锌盐在锌盐和溶剂混合物中的质量摩尔浓度为0.1-10mol/kg，优选0.3-5mol/kg；例如可以是0.1mol/kg、0.2mol/kg、0.5mol/kg、1mol/kg、2mol/kg、3mol/kg、4mol/kg、5mol/kg、6mol/kg、7mol/kg、8mol/kg、9mol/kg或10mol/kg等。
本发明中，通过控制锌盐的质量摩尔浓度在特定的范围内，制备得到的聚合物电解质既具有较高的离子电导率，又可以使锌盐在聚合物电解质中有较好的溶解性。若锌盐的质量摩尔浓度过小，则制备得到的聚合物电解质的离子电导率较低，若锌盐的质量摩尔浓度过大，则锌盐在聚合物电解质中的溶解度较差，易析出，制备得到的聚合物电解质的电学性能较差。
所述的溶剂选自去离子水和/或有机溶剂；
所述的有机溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇、甘油、乙腈、N,N-二甲基乙酰胺、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯或二甲亚砜中的一种或多种。
进一步地，所述的聚合物包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、黄原胶或明胶中的一种或多种；
所述聚合物的质量百分含量为聚合物电解质的5-90％。例如可以是5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％等。
所述的单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯腈、乙酸乙烯酯或羧甲基纤维素钠中的任意一种或多种；
所述的交联剂包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、硼酸、二氧化硅或氧化铝中的任意一种或多种；
所述的交联剂和单体的质量比为(0.0001-0.01):1。例如可以是0.0001:1、0.0001:1、0.0002:1、0.0005:1、0.0008:1、0.001:1、0.002:1、0.005:1、0.007:1或0.01:1等。
进一步地，所述聚合物的制备原料还包括引发剂；
所述的引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种或多种；
所述的引发剂和单体的质量比为(0.001-0.025):1。例如可以是0.001:1、0.002:1、0.005:1、0.008:1、0.01:1、0.03:1、0.05:1、0.07:1、0.02:1或0.025:1等。
进一步地，所述聚合物电解质中还包括添加剂；
所述的添加剂包括硫代硫酸盐、碘化物或酚醌类化合物中的一种或多种；
所述添加剂的质量百分含量为聚合物电解质的0.1-10％。例如可以是0.1％、0.2％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等。
一种如上所述的聚合物电解质的制备方法，所述聚合物电解质包括聚合物，所述聚合物电解质的制备方法包括如下步骤：
(1)将锌盐、聚合物、溶剂以及任选的添加剂混合均匀，得到混合液A；
(2)将步骤(1)得到的混合液A倒入模具中冷冻，得到所述聚合物电解质；
或者所述聚合物电解质包括聚合物的制备原料，所述聚合物电解质的制备方法包括如下步骤：
(A)将锌盐、单体、交联剂、溶剂以及任选的添加剂混合均匀，得到混合液B；
(B)将步骤(A)得到的混合液B反应后，倒入模具中冷却，得到所述聚合物电解质。
进一步地，步骤(1)所述混合的温度为80-95℃，例如可以是80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃或95℃等，时间为30-90min，例如可以是30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min等，混合的方法为搅拌；
步骤(2)所述冷冻的温度为-20～-5℃，例如可以是-20℃、-18℃、-16℃、-14℃、-12℃、-10℃、-8℃、-6℃或-5℃等，时间为24-168h，例如可以是24h、48h、72h、96h、120h、144h或168h等。
进一步地，步骤(B)所述反应的温度为40-95℃，例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃等，时间为0.5-4h，例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h或4h等。
一种如上所述的聚合物电解质的应用，该聚合物电解质应用在锌-空气电池中；
所述的锌-空气电池的正极材料包括碳材料；
所述的碳材料包括导电炭黑、活性炭、石墨烯、石墨、碳纳米管或介孔碳中的一种或多种。
需要说明的是，本发明中，所述碳材料更优选为导电炭黑或者导电炭黑与其他碳材料的组合，例如可以是导电炭黑、导电炭黑与活性炭的组合、导电炭黑与石墨烯的组合、导电炭黑与石墨的组合、导电炭黑与碳纳米管的组合或者导电炭黑与介孔碳的组合等。本发明中，对于正极极片的制备方法不做任何特殊的限定，本领域常用的方法均适用，示例型地可以是：将除去导电炭黑之外的其他碳材料与导电炭黑、质量百分含量为20％的聚四氟乙烯分散液(溶剂为水)以8:1:1的质量比混合均匀后，形成膜状物，压在碳纸上制得。
进一步地，所述的锌-空气电池的负极材料选自锌单质、锌合金或复合材料；
所述的锌合金选自锌铝合金或锌铜合金；
所述的锌合金中锌的质量百分含量为10～90％，例如可以是10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％等。
所述的复合材料包括相贴合的金属锌层和导电基材。
与现有技术相比，本发明中，通过选用锌盐可制备得到中性聚合物电解质，避免了由于电解质与空气中的二氧化碳发生而碳酸化损伤阴极问题的发生，进而提高了电池的使用寿命；同时，本发明中控制锌盐在聚合物电解质中的含量在特定的范围内，制备得到的聚合物电解质具有较好的电学性能，其使用寿命为127-305h，保水性为59-79％，离子电导率为0.2-16.7mS cm-1。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例和对比例中部分组分来源如下：
聚乙烯醇：麦克林，P816864，CAS号为9002-89-5；
聚丙烯酸：麦克林，P815683，CAS号为9003-01-4；
聚丙烯酰胺：麦克林，P821239，CAS号为9003-05-8。
实施例1
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，所述聚合物电解质包括如下组分：
三氟甲烷磺酸锌、聚乙烯醇和去离子水；
所述三氟甲烷磺酸锌在三氟甲烷磺酸锌和去离子水混合物中的质量摩尔浓度为0.3mol/kg；
以所述聚合物电解质的质量为100％计，所述聚乙烯醇的质量百分含量为25％，剩余为去离子水。
上述聚合物电解质的制备方法如下：
(1)在90℃下，将三氟甲烷磺酸锌、聚乙烯醇和去离子水搅拌混合60min，得到混合液A；
(2)将步骤(1)得到的混合液A倒入模具中，在-10℃下冷冻72h，得到所述聚合物电解质。
实施例2
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，所述聚合物电解质包括如下组分：
双(三氟甲基磺酰亚胺)锌、聚丙烯酸、硫代硫酸钾和乙醇；
所述双(三氟甲基磺酰亚胺)锌在双(三氟甲基磺酰亚胺)锌和乙醇混合物中的质量摩尔浓度为2mol/kg；
以所述聚合物电解质的质量为100％计，所述聚丙烯酸的质量百分含量为90％，硫代硫酸钾的质量百分含量为0.1％，剩余为乙醇。
上述聚合物电解质的制备方法如下：
(1)在80℃下，将聚合物电解质的各组分搅拌混合90min，得到混合液A；
(2)将步骤(1)得到的混合液A倒入模具中，在-20℃下冷冻24h，得到所述聚合物电解质。
实施例3
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，所述聚合物电解质包括如下组分：
三(三氟甲基磺酰甲基)锌、聚丙烯酰胺、碘化锌和异丙醇；
所述三(三氟甲基磺酰甲基)锌在三(三氟甲基磺酰甲基)锌和异丙醇混合物中的质量摩尔浓度为5mol/kg；
以所述聚合物电解质的质量为100％计，所述聚丙烯酰胺的质量百分含量为5％，碘化锌的质量百分含量为10％，剩余为异丙醇。
上述聚合物电解质的制备方法如下：
(1)在95℃下，将聚合物电解质的各组分搅拌混合30min，得到混合液A；
(2)将步骤(1)得到的混合液A倒入模具中，在-5℃下冷冻168h，得到所述聚合物电解质。
实施例4
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，所述聚合物电解质的制备原料包括如下组分：
三氟甲烷磺酸锌、丙烯酰胺、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水；
所述三氟甲烷磺酸锌在三氟甲烷磺酸锌和去离子水混合物中的质量摩尔浓度为0.3mol/kg；
以所述聚合物电解质的质量为100％计，所述丙烯酰胺的质量百分含量为7％；
所述N,N′-亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酰胺的质量比为0.0003:1，所述过硫酸铵和丙烯酰胺的质量比为0.0125:1；其余为去离子水。
上述聚合物电解质的制备方法如下：
(A)将三氟甲烷磺酸锌、丙烯酰胺、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和去离子水混合均匀，得到混合液B；
(B)在80℃下，将步骤(A)得到的混合液B反应1h后，倒入模具中冷却，得到所述聚合物电解质。
实施例5
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，所述聚合物电解质包括如下组分：
双(氟磺酰)亚胺锌、丙烯酸、聚乙二醇二丙烯酸酯、过硫酸钾、硫代硫酸钠和乙醇；
所述双(氟磺酰)亚胺锌在双(氟磺酰)亚胺锌和乙醇混合物中的质量摩尔浓度为1mol/kg；
以所述聚合物电解质的质量为100％计，所述丙烯酸的质量百分含量为7％，硫代硫酸钠的质量百分含量为2％，
所述聚乙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸的质量比为0.0001:1，所述过硫酸钾和丙烯酸的质量比为0.001:1；其余为乙醇。
上述聚合物电解质的制备方法如下：
(A)将聚合物电解质制备原料的各组分混合均匀，得到混合液B；
(B)在40℃下，将步骤(A)得到的混合液B反应4h后，倒入模具中冷却，得到所述聚合物电解质。
实施例6
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，所述聚合物电解质包括如下组分：
双(三氟甲基磺酰亚胺)锌、丙烯腈、硼酸、过硫酸钠、2,5-二叔丁基-1,4-苯醌和N,N-二甲基乙酰胺；
所述双(三氟甲基磺酰亚胺)锌在双(三氟甲基磺酰亚胺)锌和N,N-二甲基乙酰胺混合物中的质量摩尔浓度为5mol/kg；
以所述聚合物电解质的质量为100％计，所述丙烯腈的质量百分含量为7％，2,5-二叔丁基-1,4-苯醌的质量百分含量为5％，
所述硼酸和丙烯腈的质量比为0.01:1，所述过硫酸钠和丙烯腈的质量比为0.025:1；其余为N,N-二甲基乙酰胺。
上述聚合物电解质的制备方法如下：
(A)将聚合物电解质制备原料的各组分混合均匀，得到混合液B；
(B)在80℃下，将步骤(A)得到的混合液B反应0.5h后，倒入模具中冷却，得到所述聚合物电解质。
实施例7
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，与实施例1的区别在于，所述锌盐的质量摩尔浓度为0.1mol/kg，其他条件与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，与实施例1的区别在于，所述锌盐的质量摩尔浓度为10mol/kg，其他条件与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，与实施例1的区别在于，所述锌盐的质量摩尔浓度为0.05mol/kg，其他条件与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，与实施例1的区别在于，所述锌盐的质量摩尔浓度为14mol/kg，其他条件与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，与实施例1的区别在于，将三氟甲烷磺酸锌替换为甲烷磺酸锌，其他条件与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供一种聚合物电解质及其制备方法，与实施例1的区别在于，将三氟甲烷磺酸锌替换为硫酸锌，其他条件与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种聚合物电解质及其制备方法，与实施例1的区别在于，将三氟甲烷磺酸锌替换为氢氧化钾，其他条件与实施例1相同。
对上述实施例和对比例提供的聚合物电解质的性能进行测试，测试方法如下：
使用寿命：将制得的聚合物电解质与正、负极共同组装成电池(正极为导电炭黑，负极为锌片)，在蓝电电池测试系统CT3002AU上进行循环寿命测试，测试程序为容量截止的恒流充放电循环(电流密度为0.5mA/cm2，每次循环截止容量为1.0mAh/cm2，循环结束条件为放电电压<0.6V)，所得循环时间即为使用寿命。
保水率：将制得的聚合物电解质放置于温度为25℃，相对湿度50％的恒温恒湿箱内，测量初始质量(m0)和放置7天后的剩余质量(m1)，则保水率＝m0÷m1×100％。
离子电导率：将制得的聚合物电解质夹在两片相同的不锈钢片之间装配成对称电池，在AUTOLAB PGSTAT 302N电化学工作站上进行测试，测试频率从100kHz到10Hz。将所得数据拟合的Nyquist曲线与实轴的截距得到聚合物电解质的电阻R；由游标卡尺测得聚合物电解质的厚度d；由游标卡尺测得的GPE直径计算得到GPE的横截面积S。将上述数据代入离子电导率的计算公式
得到所合成的GPE的离子电导率σ。
上述实施例和对比例提供的聚合物电解质的性能测试结果如下表1所示：
表1
由表1的内容可知，本发明中，通过选用锌盐可制备得到中性聚合物电解质，避免了由于电解质与空气中的二氧化碳发生而碳酸化损伤阴极问题的发生，进而提高了电池的使用寿命；同时，本发明中控制锌盐在聚合物电解质中的含量在特定的范围内，制备得到的聚合物电解质具有较好的电学性能，其使用寿命为127-305h，保水率为59-79％，离子电导率为0.2-16.7mS cm-1。
与实施例1相比，若聚合物电解质中锌盐的含量过少(实施例9)或聚合物电解质中锌盐的含量过多(实施例10)，则制备得到的聚合物电解质的使用寿命较短，保水率较低。
与实施例1相比，若采用不含氟原子的有机锌盐(实施例11)或采用无机盐(实施例12)，制备得到的电池的使用寿命较短；若采用氢氧化钾代替三氟甲烷磺酸锌(对比例1)，则制备得到的聚合物电解质显碱性，由此制备得到的电池的使用寿命也较短。
综上所述，本发明中，通过选用锌盐可制备得到中性聚合物电解质，避免了由于电解质与空气中的二氧化碳发生而碳酸化损伤阴极问题的发生，进而提高了电池的使用寿命；同时，本发明中控制锌盐在聚合物电解质中的含量在特定的范围内，制备得到的聚合物电解质具有较好的电学性能，
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚合物电解质，其特征在于，该聚合物电解质包括锌盐和溶剂，还包括聚合物或者聚合物的制备原料；
所述聚合物的制备原料包括单体和交联剂。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物电解质，其特征在于，所述的锌盐为含氟烃类衍生物锌盐；
所述的含氟烃类衍生物锌盐包括三氟甲烷磺酸锌、双(三氟甲基磺酰亚胺)锌、三(三氟甲基磺酰甲基)锌或双(氟磺酰)亚胺锌中的一种或多种；
所述的锌盐在锌盐和溶剂混合物中的质量摩尔浓度为0.1-10mol/kg；
所述的溶剂选自去离子水和/或有机溶剂；
所述的有机溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇、甘油、乙腈、N,N-二甲基乙酰胺、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯或二甲亚砜中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种聚合物电解质，其特征在于，所述的聚合物包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、黄原胶或明胶中的一种或多种；
所述聚合物的质量百分含量为聚合物电解质的5～90％。
所述的单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯腈、乙酸乙烯酯或羧甲基纤维素钠中的任意一种或多种；
所述的交联剂包括N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、硼酸、二氧化硅或氧化铝中的任意一种或多种；
所述的交联剂和单体的质量比为(0.0001-0.01):1。
4.根据权利要求1所述的一种聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物的制备原料还包括引发剂；
所述的引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种或多种；
所述的引发剂和单体的质量比为(0.001-0.025):1。
5.根据权利要求1所述的一种聚合物电解质，其特征在于，所述聚合物电解质中还包括添加剂；
所述的添加剂包括硫代硫酸盐、碘化物或酚醌类化合物中的一种或多种；
所述添加剂的质量百分含量为聚合物电解质的0.1-10％。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述聚合物电解质包括聚合物，所述聚合物电解质的制备方法包括如下步骤：
(1)将锌盐、聚合物、溶剂以及任选的添加剂混合均匀，得到混合液A；
(2)将步骤(1)得到的混合液A倒入模具中冷冻，得到所述聚合物电解质；
或者所述聚合物电解质包括聚合物的制备原料，所述聚合物电解质的制备方法包括如下步骤：
(A)将锌盐、单体、交联剂、溶剂以及任选的添加剂混合均匀，得到混合液B；
(B)将步骤(A)得到的混合液B反应后，倒入模具中冷却，得到所述聚合物电解质。
7.根据权利要求6所述的一种聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的温度为80-95℃，时间为30-90min，混合的方法为搅拌；
步骤(2)所述冷冻的温度为-20～-5℃，时间为24-168h。
8.根据权利要求6所述的一种聚合物电解质的制备方法，其特征在于，步骤(B)所述反应的温度为40-95℃，时间为0.5-4h。
9.一种如权利要求1-5任一项所述的聚合物电解质的应用，其特征在于，该聚合物电解质应用在锌-空气电池中；
所述的锌-空气电池的正极材料包括碳材料；
所述的碳材料包括导电炭黑、活性炭、石墨烯、石墨、碳纳米管或介孔碳中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的一种聚合物电解质的应用，其特征在于，所述的锌-空气电池的负极材料选自锌单质、锌合金或复合材料；
所述的锌合金选自锌铝合金或锌铜合金；
所述的锌合金中锌的质量百分含量为10-90％；
所述的复合材料包括相贴合的金属锌层和导电基材。
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