[发明专利]一种四元电解质凝胶聚合物电解液的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种四元电解质凝胶聚合物电解液的制备方法及其应用，其步骤如下：1、将1#电解质和蒸馏水混合溶解成1#导电溶液；2、向1#导电溶液中加入2#电解质形成2#导电溶液；3、向2#导电溶液中加入3#电解质形成3#导电溶液；4、向3#导电溶液中加入作为载体的电解质形成四元电解质凝胶电解液；5、将所制备的四元电解质凝胶聚合物电解液应用于燃料电池，进行充放电测试，具有平稳的放电电位曲线。本发明的一种四元电解质凝胶聚合物电解液的制备方法及其应用，配置成功的四元电解质凝胶聚合物电解液应用于氢燃料电池，具有实用、环保、安全等优点。

技术领域

本发明涉及一种电解液的制备方法，具体涉及一种四元电解质凝胶聚合物电解液的制备方法及其应用。

背景技术

现有燃料电池中常用的电解液通常包括硫酸、汞、NaOH，KOH等成分，具有腐蚀性，容易引起环境二次污染，已经不能满足商业发展需求,所以必须开发新型电解液。无水硫酸钠(Na₂SO₄)、无水碳酸钠(Na₂CO₃)及无水碳酸钾(K₂CO₃)都溶于水且其水溶液呈弱碱性，其水溶液是良好的离子电解液。聚丙烯酸钠(PAAS)是水溶性高分子化合物，具有极强的增稠保水功能，性能极为稳定、对温度变化稳定，具有固定金属离子的作用，能阻止金属离子对产品的消极作用，是一种具有多种特殊性能的表面活性剂。采用上述电解质材料制备凝胶聚合物电解液具有实用、环保、安全等优点。

公知文献1(中国发明专利申请号201280029637.2)公开了包含非水有机溶剂四元混合物的用于锂电池的液体电解质。用于锂电池的液体电解质，其包括溶解在非水有机溶剂四元混合物中的锂盐，其特征在于所述锂盐为高氯酸锂(LiClO₄)和所述四元混合物由碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、四氢呋喃(THF)和碳酸甲乙酯(EMC)构成。公知文献2(中国发明专利申请号201280029637.2)公开了一种硼掺杂石墨烯改性凝胶聚合物电解质的制备方法。本发明公开了一种硼掺杂石墨烯改性凝胶聚合物电解质的制备方法，可应用于超级电容器、混合超级电容器、锂离子电池和燃料电池等领域。其特征包括如下步骤：将氧化石墨烯分散于聚乙烯醇水溶液中,制备聚乙烯醇水凝胶,将水凝胶依次浸泡于硼酸溶液和电解质溶液,得到凝胶聚合物电解质。公知文献3(中国发明专利申请号201310232444.3)公开了一种用于中子屏蔽的四元交联水凝胶及其制备方法和应用。该水凝胶包含四种交联体系,由海藻酸钠、丙烯酸钆、丙烯酰胺、硫酸钙、四甲基乙二胺、N-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂和去离子水混合后,在室温下通过紫外光致交联的方法制备。该水凝胶制备工艺简单,成本低廉,且该含水量高,无毒副作用。

上述公知文献介绍四元混合物液体电解质、凝胶聚合物电解质及四元交联水凝胶的制备及应用，未见包含无水硫酸钠、无水碳酸钠及无水碳酸钾及聚丙烯酸钠等物质成分的四元凝胶聚合物电解液制备方法及其应用于氢燃料电池。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种四元电解质凝胶聚合物电解液的制备方法及其应用。

本发明的技术方案是：一种四元电解质凝胶聚合物电解液的制备方法及其应用，其步骤如下：1、将1#电解质和蒸馏水混合溶解成1#导电溶液；2、向1#导电溶液中加入2#电解质形成2#导电溶液；3、向2#导电溶液中加入3#电解质形成3#导电溶液；4、向3#导电溶液中加入作为载体的电解质形成四元电解质凝胶电解液；5、将所制备的四元电解质凝胶聚合物电解液应用于燃料电池，进行充放电测试，具有平稳的放电电位曲线。所述的四元电解质包括导1#电解质、2#电解质、3#电解质和作为载体的电解质，1#电解质为无水硫酸钠，2#电解质为无水碳酸钾，3#电解质为无水碳酸钠，作为载体的电解质为聚丙烯酸钠，所述的四元电解质凝胶聚合物电解液应用于氢燃料电池。