锌-空气电池（Zinc-Air Batteries,ZABs）具有能量密度高、原材料丰富、成本低廉和对环境友好等优点,是极具前景的金属-空气电池,在电动汽车、便携式电源以及柔性可穿戴电子设备方面具有广阔的应用前景。但催化剂价格昂贵、膜电极性能难以匹配催化剂、以及电池核质传递低效等问题严重制约了锌-空气电池的商业化进程。本论文围绕碱性锌-空气电池空气电极离子交联聚合物（离聚物）和高效核质传递凝胶电解质等问题,开展了如下三方面工作。（1）以全氟磺酸树脂（Nafion）的全氟疏水骨架为基础,采用弱碱性的N.N-二甲基乙二胺对磺酸基团进行部分取代,制备了Nafion-DMA-x碱性锌-空气电池专用离聚物。并优化取代比例,获得最佳比例产物Nafion-DMA-20。碱性环境中Nafion-DMA-20离聚物的叔胺基团能构建高效OH-传输通道,由离聚物Nafion-DMA-20组装的空气电极,其锌氧电池具有良好的充放电可逆性,最大功率密度可达326 m W/cm2,并获得777 m Ah/gzn的高比容量。（2）以聚乙烯醇为基体,D-葡萄糖酸溶液为添加剂,嵌入氢氧化钾制备了复合PVA-C6H12O7-x凝胶电解质膜。电解质膜中的葡萄糖酸负离子有效调控了溶解在膜中的Zn2+与OH-的作用机制,稳定了负极Zn2+与OH-的结合速率,延缓氢氧化物的析出,实现柔性锌氧电池的均匀放电。PVA-C6H12O7-0.2M柔性锌氧电池可支持20 m A/cm2最大电流密度下放电,以恒定的10 m A/cm2可持续放电约290 min。（3）在工作2的基础上,为提高电池功率密度,设计并制备了具有ABA叠层结构的PVA-C6H12O7-0-0.2M膜。叠层膜的A层不添加C6H12O7,中间B层添加0.2mol/L D-C6H12O7。叠层复合膜比单层复合膜具有更好的离子电导率和保水性能,另外利用叠层设计结构,实现氢氧化物沉淀的区域锚定,减缓锌负极的钝化和避免空气电极的阻塞。由PVA-C6H12O7-0-0.2M膜组装的柔性锌氧电池能完成45m A/cm2抗大电流放电,电压平台维持1.15 V左右。在10 m A/cm2的放电电流密度下,持续放电590 min。通过上述工作的开展,有效改善了锌-空气电池在空气电极内部和电极-电解质间的界面核质传递行为,对推动高性能金属-空气电池的开发具有一定的意义。