CN104956529A - 用于锂二次电池的电极、使用所述电极的锂二次电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于锂二次电池的电极、使用所述电极的锂二次电池及其制备方法。所述用于锂二次电池的电极包括：集流体、位于在所述集流体上的电极活性材料层以及分散在所述电极活性材料层内的包括两个或更多个自由基聚合官能团的无机颗粒。相应地，由于当原位聚合形成聚合物电解质时，聚合反应可以直接在前体溶液中的单体与无机颗粒之间发生，所述电极和所述电解质之间的界面可以得到改善。此外，所述电极内的聚合物电解质的分布可以变得均匀。因此，在所述锂二次电池充电和放电时，可显示出改善的寿命和高效的放电。
Description
技术领域
本发明涉及二次电池，更具体地，涉及用于锂二次电池的引入了具有聚合官能团的无机颗粒的电极、使用所述电极的锂二次电池及其制备方法。
背景技术
锂二次电池是一种二次电池，其能够利用外部电源充入能量，并且有很多的优点，例如比常规使用的镍镉电池或镍氢电池能量密度更高以及寿命更长的特性。近来，由于除了智能手机和平板个人计算机(PC)之外还有电动车辆的出现，对于能够存储大量能量的中型和大型锂离子电池的需求正在增加。
基于高离子传导性和低粘度，在传统的锂二次电池中使用的液体电解质具有适合于实现高功率输出和高容量的锂二次电池的优点。然而，液体电解质具有的问题是由于易燃性和液体泄漏，其安全性与寿命下降。因此，人们正在积极地研究可以代替液体电解质并提高稳定性的聚合物电解质。
然而，这样的聚合物电解质在内部短路和安全性方面是优异的，但是和液体电解质相比，与电极的界面特性较低，也因此具有高的电池的内部电阻。因此，IR压降(IR drop)增大，容量减小，并且寿命在充电和放电的过程中降低。此外，当通过原位方法制备聚合物电解质以提高界面特性时，电极内的电解质的分布可能变得不均匀。
因此，能确保电池的安全性并且均匀地维持电极与聚合物电解质之间的界面特性以及电极内的聚合物电解质的分布，从而实现高功率输出和高容量特性的技术是必需的。
现有技术文献
专利文献
现有技术文献一：韩国未审查专利申请公开号10-2008-0058197
现有技术文献二：韩国未审查专利申请公开号10-2006-0039008
发明内容
技术问题
本发明被设计来解决上述问题，并且目的在于提供用于锂二次电池的能够改善电极和聚合物电解质之间的界面特性以及电极内电解质的分布的均匀性的电极、使用这种电极的锂二次电池及其制备方法。
技术解决方案
为了解决上述技术问题，本发明的一个方面提供用于锂二次电池的电极。所述用于锂二次电池的电极包括集流体、设置在所述集流体上的电极活性材料层以及分散在所述活性材料层内的包括两个或更多个自由基聚合官能团的无机颗粒。
所述聚合官能团可以包括碳-碳双键，并且所述聚合官能团可以包括选自乙烯基基团、丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团中的至少一个基团。
所述无机材料可以包括选自硅(Si)、铝(Al)、锡(Sn)、锗(Ge)、铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、锌(Zn)、钛(Ti)、钴(Co)、铟(In)、镉(Cd)、铋(Bi)、铅(Pb)和钒(V)的任何一种氧化物或两种或更多种复合氧化物。
相对于所述活性材料，所述无机颗粒可以具有0.1-50重量％的含量。
所述无机颗粒可以具有50-2,000nm的平均粒径。
为了解决上述技术问题，本发明的另一个方面提供锂二次电池。所述锂二次电池包括设置成彼此面对的正电极和负电极以及设置在所述正电极和所述负电极之间的聚合物电解质，其中所述正电极和所述负电极中的至少一个由用于锂二次电池的上述电极形成，在本文中，聚合物电解质的聚合物与分散在电极的活性材料层内的无机颗粒化学交联。
由于包括两个或更多个自由基聚合官能团的单体的聚合，可以形成所述聚合物。
所述单体的聚合官能团可以包括碳-碳双键，并且单体的聚合官能团可以包括选自乙烯基基团、丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团的至少一个基团。
为了解决上述技术问题，本发明的另一个方面提供制备锂二次电池的方法。所述制备锂二次电池的方法包括：设置正电极和负电极，使其彼此面对；在所述正电极和所述负电极之间注入聚合物电解质前体溶液，其包括具有两个或更多个自由基聚合官能团的单体、聚合引发剂以及有机电解质溶液；并在前体溶液中原位聚合所述单体，以形成聚合物电解质，并且所述正电极和所述负电极中的至少一个由用于锂二次电池的上述电极形成。
有益效果
根据本发明，一旦由于原位聚合形成所述聚合物电解质，直接聚合反应可以在无机颗粒与前体溶液中的单体之间发生，所述电极和所述电解质之间的界面特性可以得到改善。此外，所述电极内的聚合物电解质的分布可以变得均匀。因此，在锂二次电池的充电和放电的过程中，可显示出延长的寿命和高效放电特性。
此外，根据本发明制备的锂二次电池可以在具有柔韧性和多种形状的结构中制备，而无电解质泄漏的风险。
本文中，本发明的效果并不限于上述效果，上文没有描述的其它效果可以为本领域的普通技术人员所理解。
附图说明
图1是显示在使用根据本发明实施方案的用于二次电池的电极进行原位聚合时形成聚合物电解质的方法的示意图；
图2是显示在实验例1中制备的多种尺寸的二氧化硅颗粒的SEM图像；
图3是实验例1中制备的二氧化硅颗粒的FT-IR光谱；
图4是实验例2中制备的二氧化硅颗粒的FT-IR光谱；
图5是显示实验例3制备的负电极的SEM图像；
图6是显示实验例4制备的正电极的SEM图像；
图7和图8是实验例5中原位聚合制备后的天然石墨负电极和LiNi0.5Mn1.5O4正电极的SEM图像；
图9是表示实验例6和比较例1制备的基于循环的电池的放电容量的图；
图10是表示实验例6和比较例1制备的基于电流密度的电池的相对放电容量的图；
图11是表示实验例7和比较例2制备的基于循环的电池的放电容量的图；并且
图12是显示实验例7和比较例2制备的基于电流密度的电池的相对放电容量的图。
发明的实施方式
在下文中，将参考附图对本发明示例性的实施方案进行详细的描述。然而，应该理解，无意于将本发明限制于所公开的特定形式，恰恰相反，本发明涵盖本发明的精神和范围内的所有修改、等同和替代形式。
还应当理解的是，在本说明书中使用时，术语“配置于…上面(on)”特指所述层、膜、区域、板和/或类似物的存在，而且还包括直接设置在上面以及其间介入另一部分。此外，还将理解的是，方向术语“以上(above)”、“上面的(upper)(部分)”、上表面(upper surface)和/或类似的也可以被理解为“以下(below)”、“下面的(lower)(部分)”、下表面(lower surface)和/或类似的。亦即，空间方向应被理解为相对的方向，而不应该被理解为被限制于绝对方向。
如本文中所用，单数形式的“一”、“一个”和“所述”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。还将理解，在本说明书中使用时，术语“包含/包括(comprises和/或comprising)”特指所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
在图中，层和区域的厚度被显示以便于说明，并且相对于实际的物理厚度可能被夸大。在给每幅图的结构部件编标号时，尽管标号被显示在不同的附图中，在全部附图描述中，相同的数字可以指代相似的元件。
此外，在下面的描述和附图中，当不必要的细节使得本发明不清楚时，将省略公知的功能或构造的详细描述。
根据本发明的实施方案的电极提供作为用于电化学装置(特别是锂二次电池)的电极的可用性。所述电极包括集流体、设置在所述集流体上的电极活性材料以及分散在活性材料层内的包括两个或更多个自由基聚合官能团的无机颗粒。
亦即，所述无机颗粒可以存在于它们被分散于活性材料层的内部或表面的状态下，并且所述无机颗粒可以由其中可以进行自由基聚合反应的两个或更多个官能团改性。
在优选的实施方案中，聚合官能团可以包括碳-碳双键，并且更优选地，可以包括选自乙烯基基团、丙烯酸酯基团和具有末端双键的甲基丙烯酸酯基团的任意一个基团。
对于形成无机颗粒的无机材料没有特别的限制，只要它容易作为聚合官能团被改性。例如，无机材料可以作为金属或准金属的氧化物类型被提供，并且优选地，可以是选自硅(Si)、铝(Al)、锡(Sn)、锗(Ge)、铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、锌(Zn)、钛(Ti)、钴(Co)、铟(In)、镉(Cd)、铋(Bi)、铅(Pb)和钒(V)的任何一种氧化物或两种或更多种复合氧化物。
这样的金属氧化物或准金属氧化物可由于金属醇盐或准金属醇盐的缩合而形成。例如，二氧化硅可以使用乙烯基三甲氧基硅烷的水解和脱水合成来形成。在另一个实施方案中，氧化铝可以使用异丙醇铝的水解和脱水合成来形成，并且当所获得的氧化铝与乙烯基三甲氧基硅烷反应时，可以形成氧化铝和二氧化硅的复合氧化物类型的无机颗粒。此外，基于引入其它的诸如丙烯酸酯基团(acrilate)和/或类似基团的自由基聚合官能团而非乙烯基三甲氧基硅烷的乙烯基基团，无机颗粒的聚合官能团可以由多种材料形成。
无机颗粒被混合并分散在包括正极或负极活性材料的电极浆料之后，集流体上被涂布所述包括聚合官能团的无机颗粒。此外，所述电极浆料可以包括用于稳定浆液和改善粘着性的粘合剂以及用于改善导电性的导电材料。
所述正极活性材料可以选自多种材料，例如LiMO2(M＝V、Cr、Co、Ni)、LiM2O4(M＝Mn、Ti、V)、LiMPO4(M＝Co、Ni、Fe、Mn)、LiNi1-xCoxO2(0<x<1)、LiNi2-xMnxO4(0<x<2)、Li[NiMnCo]O2和/或类似材料，并且正极活性材料可以具有基于所使用的活性材料的层状结构、尖晶石结构或橄榄石结构。负极活性材料可以选自碳材料，例如石墨或硬碳；金属材料，例如锂(Li)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、硅(Si)、铟(In)、钛(Ti)、铅(Pb)、镓(Ga)、锗(Ge)、锡(Sn)、铋(Bi)、锑(Sb)或它们的合金；以及钛(Ti)基氧化物，例如钛酸锂(Li4Ti5O12)。在本文中，对于可以用于本发明的正极和负极活性材料没有特别的限制。
集流体可以是导电性基板，其支持其中分散有具有聚合官能团的无机颗粒的电极活性材料层，并可以选自铝、铜、金、镍和/或类似物。
与此同时，无机颗粒的含量可以设定在0.1-50重量％的范围。当无机颗粒的含量太低时(如将在下文中描述的)，可能无法通过与包括在聚合物电解质中的聚合物相结合来获得足够的提高交联密度的效果，而当无机颗粒的含量太高时，所述锂二次电池的容量和能量密度可能被降低。
无机颗粒的平均粒径可以在50-2,000nm的范围内。当无机颗粒的尺寸大于形成电极活性材料层的活性材料的尺寸时，所述无机颗粒不能有效地在电极内分散，而且，电极密度也可能被降低，电池的性能也可能会被降低。
根据本发明的另一个实施方案，提供使用上述用于锂二次电池的电极作为正电极和负电极中至少之一的锂二次电池。
特别地，根据本发明的实施方案的锂二次电池包括设置成彼此面对的正电极和负电极，以及设置在正电极和负电极之间的聚合物电解质，并且正电极和负电极中的至少一个包括集流体、设置在所述集流体上的电极活性材料层以及包括两个或更多个自由基聚合官能团的分散在所述活性材料层内的无机颗粒。根据上述锂二次电池，聚合物电解质的聚合物可以与分散在活性材料层内的无机颗粒化学交联的状态存在于电极的活性材料层内。
集流体、电极活性材料以及无机颗粒的详细描述与用于锂二次电池的电极中所描述的相同。
在本文中，聚合物电解质的聚合物可由于包括两个或更多个自由基聚合官能团的单体的聚合来形成。在优选的实施方案中，单体的聚合官能团可以包括碳-碳双键，并且更优选地，可以包括选自乙烯基基团、丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团的至少一个基团。在另一个实施方案中，所述单体可以是结合上述聚合官能团的亚烷基二醇基单体，例如乙二醇或丙二醇。
与此同时，根据本发明的另一个实施方案，提供了上述锂二次电池的制备方法。
所述锂二次电池的制备方法包括设置正电极和负电极，使其彼此面对；在正电极和负电极之间注入聚合物电解质前体溶液，其包括具有两个或更多个自由基聚合官能团的单体、聚合引发剂以及有机电解质溶液；并且在前体溶液中原位聚合所述单体，以形成聚合物电解质。在本文中，所述正电极和所述负电极中的至少一个包括集流体、设置在集流体上的电极活性材料层以及分散在所述活性材料层内的具有两个或更多个自由基聚合官能团的无机颗粒。
集流体、电极活性材料以及无机颗粒的详细描述与在用于锂二次电池的电极中所描述的相同。
聚合物电解质前体溶液的有机溶液可以包括电解质溶剂和电解质盐。所述溶剂可以选自碳酸乙二醇酯、碳酸1,2-亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氢呋喃、γ-丁内酯及其两种或更多种的混合物。所述电解质盐可以是选自六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂(LiClO4)、四氟硼酸锂(LiBF4)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、双草酸硼酸锂(LiBOB)以及双三氟甲烷磺酰亚胺锂(lithiumtrifluoromethansulfonylimide；LiTFSI)的至少一种锂盐。在本文中，也可以使用其它公知的电解质溶剂和电解质盐。
此外，为了加速反应，必要时聚合物电解质前体溶液可以包括非常少量的常规聚合引发剂，例如偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化乙酰(acetylperoxide)、过氧化苯甲酰(benzoylperoxide)和/或类似物。
图1是显示在使用根据本发明的实施方案的用于锂二次电池的电极进行原位聚合时形成聚合物电解质的方法的示意图。
如参考图1所述，包括电极活性材料22的活性材料层20被设置在集流体10上，并且具有聚合官能团的无机颗粒30被分散并配置在所述活性材料层20内。在聚合物电解质前体溶液被注入时，所述活性材料层20被所述前体溶液所浸渍，并且在所述前体溶液内的单体40具有流动性，并被分散在所述活性材料层20内。
然后，所述单体40在聚合反应中长成聚合物链，在本文中，存在于活性材料层20内的具有聚合官能团的无机颗粒30也加入了聚合反应。因此，通过原位聚合反应形成的聚合物可以具有网络结构50，其与无机颗粒在多个链接点(link point)处化学交联。
根据上文，由于聚合反应中在电解质前体溶液内的单体40引起与所述无机颗粒30的直接聚合反应，可改善在所述电极和所述聚合物电解质之间的粘着性及界面稳定性。此外，由于电极内的聚合物电解质的分布变得均匀，所述电池的性能可以得到改善。
为了帮助对本发明的理解，在下文中给出了优选的实验例。但是，下面的实验例仅用于帮助对本发明的理解，并且本发明并不被限定于以下的实验例。
具有聚合官能团的无机材料的合成
实验例1
在室温下，将150ml的纯水置入反应器中，并且定量10ml的乙烯基三甲氧基硅烷，以使其缓慢滴入到所述反应器中，并搅拌。乙烯基三甲氧基硅烷完全分散在净化水内以后变得透明，加入0.1ml的氨溶液中并在室温下搅拌12小时以进行缩合聚合。反应完成后，使用离心机从得到的液体制备沉淀物。用甲醇将沉淀物清洗三次或更多次，并过滤，从而除去未反应的材料和杂质。在真空烘箱中将制得的沉淀物在70℃下干燥1小时，得到二氧化硅，其具有1.2μm的尺寸，并能够被聚合。
此外，能够被聚合的二氧化硅采用上述方法以多种尺寸合成。首先将硝酸溶液引入净化水中，并进行反应。
详细的反应条件和所获得的二氧化硅颗粒的尺寸在表1中描述。
[表1]
在图2中描述通过实验例1制备的多种尺寸的二氧化硅颗粒的SEM图像。参考图2，多种尺寸的二氧化硅颗粒被均匀地形成。
图3是实验例1所制备的二氧化硅颗粒的FT-IR光谱。应当理解，存在着在约1,600cm-1-1,400cm-1的红外吸收范围内可以与二氧化硅颗粒进行合成的乙烯基基团。
实验例2
非二氧化硅的无机材料与乙烯基三乙氧基硅烷或3-(三乙氧基硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯反应，以将乙烯基基团或丙烯酸酯基团引入到多种无机颗粒的表面上。
异丙醇铝被分散在水中，并搅拌。硝酸溶液作为催化剂加入，并在90℃下反应6小时，由此形成氧化铝颗粒。然后，在引入乙烯基三乙氧基硅烷或3-(三乙氧基硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯并在90℃下搅拌1小时后，将沉淀物洗净，得到最终的产物
图4是实验例2制备的二氧化硅颗粒的FT-IR光谱。应当理解，存在着在约1,630cm-1-1,400cm-1的红外吸收范围内可以与氧化铝颗粒进行合成的乙烯基基团。
在相同的方法中，通过相同的方法，聚合有机官能团被引入到多种无机材料中，例如钛、锗和/或类似物。
制备包括具有聚合官能团的无机材料的电极
实验例3
使用天然石墨制备用于锂二次电池的负电极。DAG-A活性材料(其为天然石墨)与在实验例1中合成的具有乙烯基基团的二氧化硅通过干混合被分散。KS6和Super-P(其是导电材料)、粘合剂PVdF和溶剂NMP被引入以制备电极浆料。铝箔上涂敷所述电极浆料，并且将溶剂从120℃的真空烘箱中取出，从而完成电极。
实验例4
采用与实验例3的制备负电极的方法相同的方法制备用于锂二次电池的正电极，不同之处在于LiNi0.5Mn1.5O4被用作电极活性材料。
分别参考图5和图6，描述了显示在实验例3和实验例4中制备的负电极和正电极的SEM图像。参考图5和图6，二氧化硅颗粒被分散，并存在于电极活性材料内。
采用包括具有合成官能团的无机材料的电极进行的电解质的原位聚合
实验例5
在1M LiPF6EC/DEC＝1/1的电解质溶液中，搅拌二乙二醇双丙烯酸酯的单体和AIBN(其为引发剂)，从而制备能够通过原位聚合方法形成聚合电解质的电解质溶液。使用实验例3和实验例4中制备的电极制备电池后，然后注入所述电解质溶液，并在90℃的温度下进行一小时的原位聚合反应，从而制备锂二次电池。
在原位聚合之后，参考图7和图8，对天然石墨负电极和LiNi0.5Mn1.5O4正电极的SEM图像进行描述。由于具有乙烯基基团的二氧化硅的含量增加，所述电极活性材料的表面被利用原位聚合所形成的聚合物电解质均匀地涂布。因此，在原位聚合过程中，具有乙烯基基团的二氧化硅加入反应，以改善所述电极和所述电解质之间的粘合性和界面稳定性。
负电极的电化学特性的评价
实验例6
使用与具有乙烯基基团的二氧化硅混合的天然石墨负电极、LiFePO4正电极以及原位方法中与二乙二醇双丙烯酸酯单体混合的1M LiPF6EC/DEC＝1/1的电解质溶液制备电池。
比较例1
以与实验例6相同的方法制备电池，不同之处在于具有乙烯基基团的二氧化硅没有被引入负电极。
对实验例6和比较例1制备的电池的电化学特性进行评价，并将参考图9和图10描述结果。图9显示2.0-3.7V电压范围内的电流密度为0.5C的充电/放电实验的结果，而图10显示2.0-3.7V范围内的电流密度为0.1-2.0C的放电试验的结果。
参考图9，与其中不使用二氧化硅的情况相比，具有乙烯基基团的二氧化硅被引入负电极的情况显示出对于循环的改善的锂二次电池容量和寿命特性。特别地，相对于活性材料，当具有乙烯基基团的二氧化硅的量为4重量％时，所述电解质和所述负电极之间的界面特性得到最佳改善，并且展示出放电容量和寿命特性的最优的结果。此外，参考图10，在4重量％时，展示出最有效的倍率性能(rate capability)。
正电极的电化学特性的评价
实验例7
使用与具有乙烯基基团的二氧化硅混合的LiNi0.5Mn1.5O4正电极、锂金属负电极以及与二乙二醇双丙烯酸酯单体混合的1M LiPF6EC/DEC＝1/1的电解质溶液，用原位方法制备电池。
比较例2
采用与实验例7相同的方法制备电池，不同之处在于具有乙烯基基团的二氧化硅没有被引入负电极。
对实验例7和比较例2制备的电池的电化学特性进行了评价，并参考图11和图12对结果进行描述。图11显示在3.0-4.9V电压范围内的电流密度为0.5C的充电/放电实验的结果，并且图12显示2.0-4.9V范围内的电流密度范围为0.1-2.0C的放电试验的结果。
参考图11，与不使用二氧化硅的情况相比，其中具有乙烯基基团的二氧化硅引入到正电极的情况显示出对于循环的改善的锂二次电池的容量和寿命特性的结果。特别地，相对于活性材料，当具有乙烯基基团的二氧化硅的量为4重量％时，所述电解质和所述负电极之间的界面特性得到最佳改善，并且展示出放电容量和寿命特性的最优的结果。此外，参考图12，在4重量％时，展示出最有效的放电特性。
对本领域技术人员而言，显而易见可以对本发明的上述示例性实施方案进行多种修改，而不脱离本发明的精神或范围，并且本发明旨在涵盖所有这样的修改，只要它们落入所附权利要求书及其等同物的范围之内。
对附图中主要元件的标号的描述
10:集流体
20:电极活性材料层
22:活性材料
30:无机颗粒
40:单体
50:聚合物-无机颗粒网络
Claims (11)
1.用于锂二次电池的电极，其包括
集流体；
设置在所述集流体上的电极活性材料层；以及
分散在所述活性材料层内的包括两个或更多个自由基聚合官能团的无机颗粒。
2.权利要求1的用于锂二次电池的电极，其中可聚合官能团包括碳-碳双键。
3.权利要求1的用于锂二次电池的电极，其中所述聚合官能团包括选自乙烯基基团、丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团的至少一个基团。
4.权利要求1的用于锂二次电池的电极，其中无机材料包括选自Si、Al、Sn、Ge、Cr、Mn、Ni、Zn、Ti、Co、In、Cd、Bi、Pb和V的任何一种氧化物或两种或更多种复合氧化物。
5.权利要求1的用于锂二次电池的电极，其中相对于所述活性材料，所述无机颗粒的含量在0.1-50重量％的范围内。
6.权利要求1的用于锂二次电池的电极，其中所述无机颗粒的平均粒径在50-2,000nm的范围内。
7.锂二次电池，其包括：
彼此面对设置的正电极和负电极；以及
设置在所述正电极和所述负电极之间的聚合物电解质，
其中，所述正电极和所述负电极中的至少一个由权利要求1-6中任意一项所定义的电极形成，并且
其中所述聚合物电解质的聚合物与分散在所述电极的所述活性材料层内的无机颗粒化学交联。
8.权利要求7的锂二次电池，其中所述聚合物由包括两个或更多个自由基聚合官能团的单体的聚合而形成。
9.权利要求8的锂二次电池，其中所述单体的聚合官能团包括碳-碳双键。
10.权利要求8的锂二次电池，其中所述单体的聚合官能团包括选自乙烯基基团、丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团的至少一个基团。
11.制备锂二次电池的方法，其包括：
将正电极和负电极彼此面对设置；
在所述正电极和所述负电极之间注入聚合物电解质前体溶液，所述前体溶液包括具有两个或更多个自由基聚合官能团的单体、聚合引发剂以及有机电解质溶液；并且
在所述前体溶液中原位聚合所述单体，以形成聚合物电解质，
其中，所述正电极和所述负电极中的至少一个由权利要求1-6中任意一项所定义的电极形成。
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