面对严重的环境问题和日益增长的能源需求,可持续发展成为了当前社会的重要关注点。锌-空气电池具有能量密度高、环境友好、成本低、安全便携等特点,能在有限的空间中发挥良好效果而广泛应用于各个领域。作为锌-空气电池的重要组成部分,固态电解质不仅能隔绝阴阳两极、促进离子传导,还使柔性电池成为可能。当前研究表明,锌-空气电池的电解质存在开放环境下易失水、电导率低、电池循环稳定性不佳等问题。本论文对聚乙烯醇进行分子结构的改性和设计,以其上羟基为反应位点引入季铵化侧链和交联,并制备了一系列聚乙烯醇聚电解质膜。通过引入导电基团、交联、掺杂离子液体的逐步改进,可提高电解质亲水保水性能,提升电池的充放电性能及循环稳定性。为提升柔性锌空电池的循环稳定性,本文首先制备长链多官能团离子液体,并以侧链接枝的方法制备了一系列季铵化聚乙烯醇聚电解质。该方法通过聚乙烯醇与氯乙醛的缩甲醛化反应引入氯原子作为接枝位点,并以此控制聚合物的接枝度来控制电解质的性能。均匀的引入长侧链多官能团结构可增大膜内离子基团含量,提升电解质的离子传输能力;制备的膜机械性良好,可直接负载催化剂。组装的电池轻薄、柔韧,整体厚度小于500μm。为控制膜材料吸水溶胀,使其能在低碱环境下运行,同时增强电池循环稳定性,在膜中引入亲水性的季铵化壳聚糖材料并构筑半互穿网络,制备了季铵化壳聚糖-聚乙烯醇交联膜。该方法条件温和可控,通过探究不同交联条件得到了具有高吸水低溶胀的膜材料。其中QCS-PVA-OH-52在中性条件下室温电导率8.43 mS cm^-1,升温条件下电导率最高为24.68 mS cm^-1。组装的电池可在1M KOH下运行120 min。6M KOH下电池开路电压为1.36 V以上,最大功率密度25.12 mW cm^-2,可循环充放电450 min。为了进一步提升膜材料的亲水、保水能力,延长电池寿命,在聚乙烯醇主链中引入含铵基的硅烷偶联剂,在对膜进行季铵化改性的同时构建亲水交联网络,并在此基础上添加具有良好吸湿能力的离子液体以增强膜内氢键结构和亲水能力。由此制备的硅烷偶联聚乙烯醇掺杂离子液体膜因其大的铵基侧链降低了膜内非晶区域,向其中添加离子液体促进了膜内离子传输并降低了其电化学阻抗。DM-PVA-OH-20开路电压可超过1.41 V,添加2 wt%BQA后电池的最大功率密度可达到50.1 mW cm^-2。DM-PVA-20/BQA在BQA为2 wt%含量较优,电池可循环充放电超过1300 min。