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锌空气电池以高能、低价、绿色、安全的特点,成为一类重要的储能电池,但其电解液存在水分蒸发、与空气中CO2反应生成沉淀堵塞电极孔等缺陷,这成为制约其发展的缺陷之一。而离子液体电解液凭借低蒸气压、高稳定性等特点,成为电解液领域的一个研究热点。本文开发了一系列以离子液体为基体溶剂的电解液,研究了它们作为锌空电池电解液的相关电池性能,开展的主要研究工作如下:(1)合成了[Emim]SCN、[Bmim]SCN、[Emim]DCA、[Emim]Ac 四种低粘度离子液体,并将其作为锌空电池的电解液,测定了物理及电化学相关性质。结果表明当温度升高时,其粘度不断减小,电导率则随之增大。其中[Emim]DCA电导率性能最好,且其粘度、电导率与温度之间均符合Arrhenius公式所描述的规律;纯离子液体电解液对氧气溶解量与压力呈正相关关系,[Emim]DCA的氧气吸收量最高,而[Emim]SCN的氧气吸收速率最高;4种纯离子液体作为电池电解液时的充放电性能排序为[Emim]DCA>[Emim]SCN>[Emim]Ac>[Bmim]SCN,且[Emim]DCA 与[Emim]SCN作为电解液时的电池循环数最大且相近,达180次以上。(2)研究了 ZnAc+[Emim]DCA、ZnSO4+[Emim]DCA 二元电解液体系的物理及电化学性质。结果表明,随着金属盐含量的升高,二元电解液体系的密度和粘度均增大,电导率和氧气溶解量则逐渐减小。二元体系粘度与金属盐含量之间的关系符合Jones-Dole方程的拟合结果;此外当二元体系中的金属盐浓度相同时,ZnSO4/[Emim]DCA电解液的电导率相对更高;最后,相比于纯离子液体电解液,二元体系电解液的电化学性能更优,当两种金属盐的浓度均为0.1 mol/L时,ZnSO4/[Emim]DCA电解液的电池充放电表现相对更优,且当ZnSO4的浓度为0.2mol/L时,电池的充放电与循环性能均最优。充放电电压分别为1.8、0.92 V,循环达323次以上。(3)实验研究了[Emim]DCA+ZnSO4+H2O、[Emim]DCA+ZnSO4+二乙二醇甲醚两种三元电解液的物理及电化学性能。结果表明,水能够有效地增加电解液体系的电导率,在水浓度为0.1 M的情况下,体系电导率达到最高值,为93.1 mS/cm。二乙二醇甲醚的添加则略微减小了电解液体系的电导率。此外水/离子液体体系的全浓度电导率符合Casteel-Amis公式的拟合结果;当三元电解液体系中含有0.3 mol/L水时,其对氧气的吸收量最高;此外,相对于二元电解液体系,添加剂的使用有助于改善电解液的电化学性能,当0.6 mol/L水+0.2 mol/L ZnSO4+[Emim]DCA作为电解液时,电池充放电性质及循环数相对最高。研究结果表明,电解液电化学性能排序为三元体系>二元体系>一元体系,当0.6 mol/L水+0.2 mol/LZnSO4+[Emim]DCA作为电解液时性能最好,电池充放电电压分别为1.97、1.22 V,循环300次以上。