[发明专利]一种水系固态电解质的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种水系固态电解质的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将含有物质E、金属氯化物、有机溶剂、交联剂、丙烯酰胺类化合物、丙烯酸类化合物和光引发剂的物料，光引发反应，即可得到所述水系固态电解质；

所述物质E选自聚乙烯醇、明胶、壳聚糖、琼脂中的至少一种；

所述有机溶剂为二甲基亚砜；

所述金属氯化物为氯化钙。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；

所述丙烯酰胺类化合物选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺中的至少一种；

所述丙烯酸类化合物选自丙烯酸、甲基丙烯酸、二丙烯基丙烯酸中的至少一种；

所述光引发剂选自光引发剂2959、光引发剂1173、光引发剂MBF中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光引发反应的条件为：光波长为340～380m；所述物料和光源的距离为20cm～90cm；光照时间为0.5～2h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光引发反应在紫外光照射下进行。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)获得含有物质E、水和有机溶剂的溶液A；

(2)将含有所述溶液A、金属氯化物、丙烯酰胺类化合物、丙烯酸类化合物、交联剂和光引发剂的混合物，光引发反应，即可得到所述水系固态电解质。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(a)获得含有物质E的水溶液；

(b)将所述步骤(a)中得到的含有物质E的水溶液和有机溶剂混合，得到所述溶液A；

(c)将所述溶液A和金属氯化物混合，得到溶液B；

(d)将含有所述溶液B、丙烯酰胺类化合物、丙烯酸类化合物、交联剂和光引发剂的混合物，光引发反应，即可得到所述水系固态电解质。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，物质E在水溶液中的质量含量为0.5～10wt％。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述有机溶剂的加入量为所述含有物质E的水溶液中水质量的40～160％。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，所述金属氯化物的加入量为所述含有物质E的水溶液中水和所述有机溶剂总质量的1～15％。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(d)中，所述丙烯酰胺类化合物的加入量为所述溶液B中物质E质量的8～15倍；

所述丙烯酸类化合物的加入量为所述溶液B中物质E质量的50～110％；

所述交联剂的加入量为所述丙烯酰胺类化合物和所述丙烯酸类化合物加入总质量的0.04～0.08％；

所述光引发剂的加入量为所述丙烯酰胺类化合物和所述丙烯酸类化合物加入总质量的2～4％。

11.一种水系固态电解质，其特征在于，所述水系固态电解质选自根据权利要求1至10任一项所述方法制备得到的水系固态电解质中的至少一种。

12.根据权利要求11所述的水系固态电解质，其特征在于，所述水系固态电解质为双网络水凝胶固态电解质。

13.根据权利要求11所述的水系固态电解质，其特征在于，所述水系固态电解质的拉伸强度为0.15～0.35Mpa；断裂伸长率为900～1500％。

14.根据权利要求1至10任一项所述方法制备得到的水系固态电解质、权利要求11至13任一项所述的水系固态电解质中的至少一种在应变传感器、柔性超级电容器中的应用。