[发明专利]一种水凝胶电解质薄膜及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种水凝胶电解质薄膜，其特征在于，所述水凝胶电解质薄膜含有交联的高分子基体材料和电解质水溶液；其中，所述高分子基体通过化学交联相互连接，形成空间网状结构，电解质水溶液填充在所述空间网络结构的空隙中；所述高分子材料为聚乙烯醇或明胶；所述的电解质水溶液为酸性或者盐类电解质水溶液。

2.按照权利要求1所述的水凝胶电解质薄膜，其特征在于，所述的酸性电解质水溶液是硫酸、磷酸、盐酸、高氯酸水溶液中的一种或多种；所述的盐类电解质水溶液是氯化钾、氯化锂、氯化钠、硫酸钾、硫酸锂、硫酸钠水溶液中的一种。

3.按照权利要求1所述的水凝胶电解质薄膜，其特征在于，所述的高分子基体的含量为水凝胶电解质薄膜总量的2-90重量百分比。

4.按照权利要求1所述的水凝胶电解质薄膜，其特征在于，优选的，所述高分子基体的含量为水凝胶电解质薄膜总量的5-20重量百分比。

5.按照权利要求1所述的水凝胶电解质薄膜，其特征在于，所述的凝胶电解质薄膜的厚度为10微米-5毫米。

6.按照权利要求1所述的水凝胶电解质薄膜，其特征在于，优选的，所述水凝胶电解质薄膜的厚度为200微米-2毫米。

7.制备权利要求1-6所述的水凝胶电解质薄膜的方法，其特征在于，所述的水凝胶电解质薄膜采用化学交联-浇铸成膜法制备，步骤如下：

首先将高分子基体在加热的条件下溶于电解质水溶液中，然后冷却至1-25℃，搅拌下加入交联剂，使得高分子基体发生化学交联反应1-120秒；在溶液失去流动性之前转入模具中，使之凝固成膜；

优选的，反应溶液中含有0.03-0.5gmL^-1的高分子基体、0.01-2molL^-1的电解质和0.4-5体积百分比的交联剂，交联反应时间为5-60秒；

所述的交联剂为戊二醛、丙烯醛、马来酸酐中的一种或几种；

所述的铸膜模具是塑料、玻璃或者金属器皿。

8.制备权利要求1-6所述的水凝胶电解质薄膜的方法，其特征在于，所述的水凝胶电解质薄膜采用为化学交联-刮涂成膜法制备，步骤如下：将高分子基体在加热条件下溶于电解质水溶液中，然后冷却至1-25℃，加入交联剂并搅拌，使得高分子基体发生化学交联反应，反应时间为1-120秒；在溶液失去流动性之前转入平面基底，然后迅速用刮刀刮涂成膜；

所述的交联剂为戊二醛、丙烯醛、马来酸酐中的一种或几种；

所述的铸膜模具是塑料、玻璃或者金属器皿。

9.按照权利要求1-5中任意一项所述的水凝胶电解质薄膜，其特征在于，所述的薄膜用作柔性的超级电容器的凝胶电解质。