1.一种应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质,其特征在于,由竹纤维经过硅氧烷改性后再利用光引发剂促进改性竹纤维与N‑异丙基丙烯酰胺交联得到多孔凝胶,再将多孔凝胶浸入25‑30℃的去离子水中洗涤除去残留的单体和聚合物,然后在30℃烘箱中干燥,得到脱水的多孔凝胶,将其浸入氯化锌和硅油的混合乳液中进行循环控温膨胀得到自保护凝胶电解质。
2.一种根据权利要求1所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将全纤维素置于75‑80℃的氢氧化钾溶液中2‑3h,用去离子水洗涤,过滤,烘干得到竹纤维;
S2、配置乙醇和水的混合物,并用乙酸将混合物调至目标pH,加入甲基三乙氧基硅烷水解3h,得到硅烷溶液,将竹纤维浸入硅烷溶液中,浸泡时间为3小时;随后,用蒸馏水洗涤纤维以除去未反应的硅烷分子,最后干燥,得到改性竹纤维;
S3、将改性竹纤维浸入二苯甲酮溶液3‑5min,用乙醇和水彻底冲洗干净后,将N‑异丙基丙烯酰胺、NaIO4、苯甲醇、去离子水配置成混合溶液,将吸收了二苯甲酮的改性竹纤维浸入混合溶液中,施加强紫外光照射进行反应,得到多孔凝胶,浸入25‑30℃的去离子水中洗涤除去残留的单体和聚合物,然后在30℃烘箱中干燥18‑24h,得到脱水的多孔凝胶;
S4、将氯化锌溶液和硅油混合后超声分散均匀制成乳液,将脱水的多孔凝胶浸入乳液中,在超声分散机中超声分散并且进行循环控温,直到多孔凝胶完全膨胀得到自保护凝胶电解质。
3.一种根据权利要求2所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中的全纤维素是从3‑4年的毛竹中提取的,提取方法步骤如下:(a)将竹条磨成颗粒,依次通过30目筛和60目筛,收集30‑60目筛子之间的颗粒,放入装有蒸馏水中,蒸馏水的重量为竹条的4‑6倍,搅拌后静置3‑5h,薄壁细胞会悬浮在表面,而纤维细胞由于密度差异大而沉入底部,收集底部的纤维细胞;
(b)将纤维细胞颗粒用2:1(v/v)的苄基/乙醇混合物,使纤维细胞完全浸入苄基/乙醇混合物中在78‑82℃下脱蜡6h,然后降温在72‑75℃脱蜡1h,脱蜡步骤重复5次,用去离子水洗涤颗粒,直到水的变为中性,过滤后在40℃烘箱中干燥6‑8h得到全纤维素。
4.一种根据权利要求2所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中的氢氧化钾溶液浓度为2‑3wt%,所述全纤维素和氢氧化钾溶液的质量比为15‑20:100‑150,所述烘干条件为在40℃烘箱中干燥6‑8h。
5.一种根据权利要求2所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中的混合物中的乙醇和水的体积比为4:1,所述目标pH为4‑5,所述干燥条件为在恒温鼓风机驱动的干燥柜中于80℃下保存12h。
6.一种根据权利要求2所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中甲基三乙氧基硅烷与混合物的质量比为3:15‑20,所述竹纤维的重量与硅烷溶液体积之比为6‑9:100(g/mL或kg/L),所述干燥条件为在50℃烘箱中烘干6‑8h。
7.一种根据权利要求2所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中的二苯甲酮溶液浓度为20wt%,余量为丙酮。
8.一种根据权利要求2所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中混合溶液中的N‑异丙基丙烯酰胺、NaIO4和苯甲醇的质量百分比分别为10‑12wt%,0 .5‑0 .7wt%,0 .6‑0 .8wt%,余量为去离子水,所述改性竹纤维与混合溶液的质量比为8‑10:50‑60。
9.一种根据权利要求2所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中紫外光参数为200‑220W,365nm,照射时间为15‑20min。
10.一种根据权利要求2所述的应用于锌离子电池的自保护凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中氯化锌溶液的浓度为5.5‑7.5mol/L,所述氯化锌溶液和硅油质量比为10:13,所述循环控温条件是从25℃以1℃/5min速率升温至40℃后,再以1℃/5min速率降温至25℃,以此循环。