一种水凝胶电解质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种水凝胶电解质及其制备方法和应用，所述水凝胶电解质包括水凝胶和电解质；所述水凝胶包括丙烯酸类化合物和/或丙烯酰胺类化合物、含羟基的纤维素和金属盐聚合和动态交联的产物；所述动态交联的方式包括：所述丙烯酸类化合物和含羟基的纤维素形成分子间氢键，所述金属盐中的金属离子与丙烯酸类化合物中的羧基和/或聚丙烯酰胺类化合物中的氨基形成离子键。本发明专利技术所述水凝胶电解质兼具愈合能力强、机械强度高且电性能优异的特点。机械强度高且电性能优异的特点。机械强度高且电性能优异的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种水凝胶电解质及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电解质
，尤其涉及一种水凝胶电解质及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]电致变色器件中离子传导层根据状态不同可分为液态、凝胶和固态电解质，三者的离子运输速率顺序一般为：液态电解质＞凝胶电解质＞固态电解质。虽然液态电解质离子运输速率高，然而液态电解质存在器件封装、液体的冻结、副反应产物的累积等问题，因此人们采用离子电导率高的固体材料来取代液体电解质。凝胶态电解质目前研究较多，但机械性能较差。若能开发具有高机械性能和高离子传输速率的固态电解质，将对改良电致变色器件具有重要意义。
[0003]在几种电解质中，聚合物凝胶电解质可能具有类似固体的力学性质，同时保持类似于液体电解质的高离子导电性。凝胶电解质还可以避免固体电解质(例如，高电阻)和液体电解质(例如，泄漏和火灾的风险)的一些缺点。理想的聚合物电解质应该具有良好的离子导电性(与液体电解质一样好)和足够的机械强度(或柔韧性)来维持柔性器件复杂的变形。传统的固体聚合物电解质，如导电聚合物盐配合物或无机陶瓷电解质，由于其导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水凝胶电解质，其特征在于，所述水凝胶电解质包括水凝胶和电解质；所述水凝胶包括丙烯酸类化合物和/或丙烯酰胺类化合物、含羟基的纤维素和金属盐聚合和动态交联的产物；所述动态交联的方式包括：所述丙烯酸类化合物和含羟基的纤维素形成分子间氢键，所述金属盐中的金属离子与丙烯酸类化合物中的羧基和/或聚丙烯酰胺类化合物中的氨基形成离子键。2.根据权利要求1所述的水凝胶电解质，其特征在于，所述丙烯酸类化合物包括丙烯酸、聚丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或2
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甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述丙烯酰胺类化合物包括丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、芳基丙烯酰胺、或苯丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述金属盐包括钙盐、二价铁盐或三价铁盐中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的水凝胶电解质，其特征在于，以所述丙烯酸类化合物和/或丙烯酰胺类化合物的总质量为100份计，所述含羟基的纤维素的质量分数为0
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2份，且不等于0份；优选地，以所述丙烯酸类化合物和/或丙烯酰胺类化合物的总质量为100份计，所述金属盐的质量分数为0
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2份，且不等于0份。4.根据权利要求1
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3任一项所述的水凝胶电解质，其特征在于，所述电解质包括硫酸锂、氢氧化钾或硫酸中的任意一种或至少两种的组合。5.一种权利要求1
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4任一项所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将丙烯酸类化合物和/或丙烯酰胺类化合物依次与含羟基的纤维素和碱性溶液混合，再与金属盐和引发剂混合，进行聚合和交联反应，得到所述水凝胶；再将所述水凝胶在电解质溶液中浸泡，得到所述水凝胶电解质。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含羟基的纤维素的浓度为0
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100g/L，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔彦斌，李文丽，刘姣，张建岭，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：