锌镍电池具有理论比能量高，理论电压高，比功率高，工作温度范围较大，成本低廉及无污染等优点，成为二次电池开发的候选者之一。但到目前为止，该电池尚未被人接受，主要原因是由于充放电时锌电极易产生形变和枝晶等问题而导致了较短的寿命。 尽管人们针对锌电极存在的形变、枝晶、腐蚀等问题采取了很多改进方法，包括电极和电解液添加剂，但都成效不大。而固体电解液尤其是以聚合物为主体的固体电解质由于无漏液问题、易成型等优点，正越来越受到人们的重视。聚乙烯醇(PVA)碱性凝胶电解质(GPE)是一类具有良好性能的聚合物电解质，因此本论文针对锌电极存在的问题，采用PVA碱性凝胶聚合物电解质作为电解质和隔膜，并对该聚合物电解质的结构、电导率、导电机制及电化学稳定性等进行细致的研究。 首先，采用溶解—铸膜法制各PVA碱性GPE薄膜，并对其物相结构、热稳定性及电导率进行了测试分析。结果表明，随KOH含量的增加，晶态的PVA更加趋于非晶态，但当KOH含量增加到一定值后，体系中未电离的非晶态KOH量的增多造成了离子电导率下降；随着KOH含量的增加，该薄膜的离子电导率先增大后减小，最大值为2.01×10-3Scm-1；在PVA碱性GPE薄膜中存在非晶态的PVA和KOH-H2O相，PVA非晶相的存在使离子的移动变得更加容易，而离子的传输是在KOH-H2O相中进行的。 其次，对PVA碱性凝胶聚合物电解质体系的电化学稳定性进行研究，循环伏安(CV)和拉曼光谱(Raman)结果表明，该薄膜具有很好的电化学稳定性；同时采用稳态法测定体系中离子的迁移数，结果表明PVA碱性聚合物体系有较高的OH-迁移数。 最后，为了验证PVA碱性凝胶电解质在锌镍电池中的性能，装配了以金属锌为负极的锌镍二次电池，实验结果表明，，采用PVA碱性凝胶电解质作为电解质的电池性能远优于采用5MKOH水溶液为电解液的电池的性能。同时采用锌酸钙为负极的锌镍电池，因电池内阻较大，循环寿命较低。 PVA碱性凝胶聚合物电解质可提高纯锌片锌镍二次电池的循环寿命，并提高电池体系的比能量，有望应用到锌镍二次电池中。