CN105355459A - 一种可编织的不对称电容器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可编织的不对称电容器，所述电容器的正极和负极分别由一根或多根集流体编织而成，所述集流体为直径小于100μm的碳纤维或者金属丝，其表面依次附着有厚度小于500nm的导电层以及厚度为10nm～100nm的聚乙烯醇凝胶，所述聚乙烯醇凝胶包括质量分数为9％～62.5％的LiCl，所述正极的电压窗口E1以及所述负极的电压窗口E2满足，-1.23V≤E2＜0V，0V＜E1≤1.23V。本发明还公开了该不对称电容器的制备方法。通过本发明，突破了现有技术中可编织电容器能量密度低的缺陷，对于柔性可穿戴电子设备具有很重要的实际意义。
Description
技术领域
本发明属于储能器件领域，更具体地，涉及一种可编织的不对称电容器及其制备方法。
背景技术
全固态的柔性超级电容器具有高能量密度、长循环性能、超轻的质量、优良的机械稳定性和优异的安全性能等特点，被广泛应用于数码相机、全电动汽车和脉冲激光技术。作为未来便携式电子产品，线状的超级电容器作为可穿戴电子设备的储能设备，相比于传统的平板超级电容器具有更小的体积、更好的柔性和编织性能等优势。
现有技术中的可编织电容器皆为对称的电容器，如专利文献CN104240973A公开了一种《一种透明、柔性的超级电容器织物及其制备方法》，利用碳纳米管纤维作为集流体，聚苯胺作为电极材料以及聚乙烯醇/磷酸作为电解质，得到的电容器最大比容量为240.6F/g，仍然需要进一步改进。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种可编织的不对称电容器，其目的在于通过改善电极以及电解质的材料，由此解决现有技术中可编织的电容器能量密度低的问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种可编织的不对称电容器，所述电容器的正极和负极分别由一根或多根集流体编织而成，所述正极和负极的集流体数目相同或不同，所述集流体为直径小于100μm的碳纤维或者金属丝，其表面附着有厚度小于500nm的导电层，在所述导电层之上还附有10nm～100nm的电解质层，所述电解质层为聚乙烯醇凝胶，其中包括质量分数为9％～62.5％的LiCl；所述导电层为在LiCl作为电解质的环境下呈现正电特性或者负电特性的材料，使得所述正极的电压窗口E1以及所述负极的电压窗口E2满足，-1.23V≤E2＜0V，0V＜E1≤1.23V；所述正极与所述负极与所述负极的电压窗口以及负载的电荷量大致相等，但允许有20％左右的误差，即所述正极的电压窗口E1以及所述负极的电压窗口E2满足4:5≤|E1|:|E2|≤5:4，所述正极负载的电荷量Q1以及所述负极负载的电荷量Q2满足4:5≤|Q1|:|Q2|≤5:4。
优选地，所述集流体的直径为5μm～20μm。
优选地，所述聚乙烯醇凝胶包括质量分数为14.3％～33.3％的LiCl。
优选地，所述正极的导电层为MnO2或聚吡咯，所述负极的导电层为石墨烯或二硒化钴。
作为进一步优选地，所述正极的导电层为MnO2纳米片，且所述MnO2纳米片的宽度为50nm～500nm，在所述集流体上的面积质量为0.06mg/cm2～1.2mg/cm2。
作为进一步优选地，所述负极的导电层为石墨烯，且所述石墨烯的厚度为2nm～200nm，在所述集流体上的面积质量为0.12mg/cm2～2mg/cm2。
按照本发明的另一方面，还提供了一种上述不对称电容器的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别选取一根至多根直径小于100μm的碳纤维或者金属丝作为正极集流体以及负极集流体，然后分别在正极集流体和负极集流体表面沉积厚度小于500nm的正极导电层以及负极导电层，使得所述正极集流体和负极集流体表面单位长度上的正极导电层以及负极导电层的电压窗口以及负载的电荷量达到平衡；
(2)分别将沉积有正极导电层以及负极导电层的正极集流体和负极集流体在电解液中浸泡3min～10min，取出并干燥使得所述正极导电层以及负极导电层的表面形成10nm～100nm的聚乙烯醇凝胶，沉积有正极导电层的正极集流体及其表面的聚乙烯醇凝胶组成正极，沉积有负极导电层的负极集流体及其表面的聚乙烯醇凝胶组成负极；所述电解液中，聚乙烯醇与LiCl的质量比为3:5～10:1；
(3)将所述正极和负极裁剪成相同长度后两端对齐，编织成为所述不对称电容器。
优选地，所述步骤(1)中在正极集流体表面沉积正极导电层的具体方法如下：
(1)将碳纤维浸泡于酸溶液中，使得碳纤维表面充分吸附H+；
(2)将所述碳纤维在高锰酸溶液中60℃～95℃下充分反应，直至所述碳纤维表面充分生成MnO2纳米片，所述高锰酸溶液包括浓度为20mmol/L～50mmol/L的MnO4 -以及1.5mol/L以上的H+。
优选地，所述步骤(1)中在负极集流体表面沉积负极导电层的具体方法为，将碳纤维浸泡在石墨烯分散液中5min～10min，取出并使之干燥，然后重复以上步骤直至获得所需面积质量的石墨烯；所述石墨烯分散液包括质量分数为0.01％～0.04％的N-甲基吡咯烷酮。
优选地，所述步骤(2)为，分别将沉积有正极导电层以及负极导电层的正极集流体和负极集流体在电解液中浸泡3min～10min，然后取出并干燥，并重复以上步骤使得所述正极导电层以及负极导电层的表面形成10nm～100nm的电解质层。
优选地，所述步骤(2)中的电解液包括质量分数为3.6％～16％的聚乙烯醇以及质量分数为1％～10％的LiCl。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于改善了电极的材料，能够取得下列有益效果：
1、降低了聚乙烯醇凝胶和LiCl组成的电解质层中LiCl的配比，从而提高了超级电容器的柔性可编织性能，同时使得电解质层更加干燥从而提高了正负极之间的绝缘性能；
2、利用两种电压窗口不同的导电材料分别组成正负极的导电层，制备了不对称超级电容器，扩大了电压窗口，提高了能量密度，与现有技术中的柔性对称超级电容器相比，具有更加广泛的应用前景；
3、将本发明所制备的超级电容器编织进纺织物后，纺织物在不同的对折条件下，循环伏安曲线几乎完全重合且难以区分，证明所制备的超级电容器具有很好的弯曲柔性和电化学稳定性。
附图说明
图1是实施例1制备的MnO2/碳纤维的X射线衍射图；
图2是实施例1中反应不同时间制备MnO2/碳纤维的扫描电子显微镜图；
图3是实施例1中反应不同时间制备MnO2/碳纤维的扫速-比容量图；
图4是实施例1制备的石墨烯/碳纤维的扫描电子显微镜图；
图5是本发明实施例1中制备的柔性超级电容器不同弯曲条件下的循环伏安图；
图6是对比例中碳纤维不经过盐酸处理直接水热生长二氧化锰的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种可编织的不对称电容器，所述电容器的正极和负极分别由一根或多根集流体编织而成，所述正极和负极的集流体数目相同或不同，所述集流体为直径小于100μm的碳纤维或者金属丝，其表面附着有厚度小于500nm的导电层，在所述导电层之上还附有10nm～100nm的电解质层，所述电解质层为聚乙烯醇凝胶，其中包括质量分数为9％～62.5％的LiCl；所述导电层为在Li+作为电解质的环境下呈现正电特性或者负电特性的材料，使得所述正极的电压窗口E1以及所述负极的电压窗E2应该满足，-1.23V≤E2＜0V，0V＜E1≤1.23V，例如正极材料可以为MnO2或聚吡咯等电压窗口为0V～1.23V的材料，所述负极材料为石墨烯或二硒化钴等电压窗口为-1.23V～0V的材料。
其中，LiCl用于提供电解质中的离子，而聚乙烯醇凝胶作为LiCl的载体包覆在正负极的表面，LiCl的比例过低或者电解质层过薄时，会影响电容器的电解性能，而LiCl的比例过高或者电解质层过厚时，则会影响电容器的可编织性能，LiCl的质量分数优选为14.3％～33.3％。而集流体的直径越小，电容器的可编织性能越强，且表面导电层的负载量越大，因此集流体的直径优选为5μm～20μm，而碳纤维作为集流体的柔性比金属丝的更强。
所述正极与所述负极的电压窗口以及负载的电荷量应该大致相等，但允许有20％左右的误差，即在电解质为Li+的环境下，所述正极的电压窗口E1以及所述负极的电压窗口E2满足4:5≤|E1|:|E2|≤5:4，所述正极负载的电荷量Q1以及所述负极负载的电荷量Q2满足4:5≤|Q1|:|Q2|≤5:4。
在实际制备过程中，通过参考现有技术的文献，可以根据电压窗口分别选取正级以及负极的导电层，利用水热法、阳极氧化法、循环伏安法或者浸泡干燥等方法可以将正级以及负极的导电层分别沉积于集流体表面；然后通过参考文献或者测量能够得到电极在Li+电极环境中的比容量，最后根据公式Q+＝Q-，Q＝C×△E×m，(其中Q表示正级以及负极的导电层所负载的电荷量，C表示比容量，△E表示电压窗口)，计算两种物质达到电荷平衡时候的质量比例，然后根据这个比例来换算成长度比例，然而可编织的电容器必须集流体的长度相等，所以可以通过长度比例换算成电极的个数比例，从而达到正负极的电荷量平衡。对于如石墨烯等导电性良好的电极材料，在质量不同的情况下比容量基本相等，也可以通过控制集流体表面单位长度的导电层的质量来达到电荷平衡。
例如，通过查阅现的技术的文献可知二氧化锰在氯化锂电解质条件下为正极导电层，石墨烯在氯化锂电解质条件下可以作为负极导电层，以碳纤维作为集流体，分别制备得到二氧化锰电极以及石墨烯电极后，可测量电极的比容量或者通过参考文献得到比容量，最后计算两种导电材料达到电荷平衡时候的质量比例，然后根据这个比例来换算成正极和负极的个数比例。通过控制水热法制备MnO2/碳纤维的反应物浓度以及反应时间，可以控制制备得到的MnO2的负载的电荷量；而通过控制浸泡干燥法制备石墨烯的反应物浓度以及反应时间或浸泡干燥的次数，可以控制制备得到的石墨烯的单位长度质量，从而控制其负载的电荷量；从而使得正极材料和负极材料达到电荷平衡。
当正极导电层为MnO2纳米片，集流体为碳纤维时，所述MnO2纳米片的宽度为50nm～500nm，厚度为3nm～4nm，在所述碳纤维上的面积质量为0.06mg/cm2～1.2mg/cm2；该MnO2纳米片的制备方法如下：
(1)将碳纤维浸泡于酸溶液中，使得碳纤维表面充分吸附H+；
(2)将碳纤维在高锰酸溶液中60℃～95℃下充分反应，直至碳纤维表面充分生成MnO2，所述高锰酸溶液包括浓度为20mmol/L～50mmol/L的MnO4 -以及1.5mol/L以上的H+。
当负极导电层为石墨烯，所述集流体为碳纤维，所述石墨烯的厚度为2nm～200nm，在所述碳纤维上的面积质量为0.12mg/cm2～2mg/cm2，该石墨烯的制备方法为，将碳纤维浸泡在石墨烯分散液中5min～10min，取出并使之干燥，然后重复以上步骤直至获得所需面积质量的石墨烯；所述石墨烯分散液包括质量分数为0.01％～0.04％的N-甲基吡咯烷酮。
本发明不对称电容器的制备方法包括以下步骤：
(1)分别选取一根至多根直径小于100μm的碳纤维或者金属丝作为正极集流体以及负极集流体，然后分别在正极集流体和负极集流体表面沉积厚度小于500nm的正极导电层以及负极导电层，使得所述正极集流体和负极集流体表面单位长度上的正极导电层以及负极导电层的电压窗口以及负载的电荷量达到平衡；即在Li+电解质中，所述正极导电层的电压窗口E1以及所述负极导电层的电压窗口E2满足，-1.23V≤E2＜0V，0V＜E1≤1.23V，4:5≤|E1|:|E2|≤5:4，所述正极负载的电荷量Q1以及所述负极负载的电荷量Q2满足4:5≤|Q1|:|Q2|≤5:4；
(2)分别将沉积有正极导电层以及负极导电层的正极集流体和负极集流体在电解液中浸泡3min～10min，取出并干燥使得所述正极导电层以及负极导电层的表面形成10nm～100nm的电解质层，沉积有正极导电层的正极集流体及其表面的电解质层组成正极，沉积有负极导电层的负极集流体及其表面的电解质层组成负极；所述电解液中，聚乙烯醇与LiCl的质量比为3:5～10:1；当其中，所述电解液包括质量分数为3.6％～16％的聚乙烯醇以及质量分数为1％～10％的LiCl时，一次浸泡干燥即可得到所需厚度的电解质层，当电解液的浓度更稀时，则需要多次浸泡干燥才能得到所需厚度的电解质层；
(3)将所述正极和负极裁剪成相同长度，且长度的两端对齐并列放置，即组装成为所述不对称电容器。
以下内容为实施例：
实施例1
步骤一：电极的制备
MnO2/碳纤维正极材料的制备
S1.将长为20cm、直径为10μm，质量为0.2g的碳纤维先后用丙酮、乙醇、水超声清洗10min，取出并浸泡在20ml浓盐酸(H+的浓度为12mol/L)中超声5min。
S2.将1mmol高锰酸钾，0.5ml浓盐酸(H+的浓度为12mol/L)溶解在35ml的去离子水中，配制成高锰酸溶液，所述高锰酸溶液含有29mmol/L的MnO4 -以及1.5mol/L的H+；将步骤(1)得到的碳纤维放入高锰酸溶液中，并转移至高压反应釜内衬，放入85℃烘箱中反应20min；反应结束自然冷却到室温，取出样品并用去离子水清洗3遍，40℃真空干燥6h。用X射线衍射进行分析，可以看出，δ-二氧化锰(JCPDS80-1098)生长在碳纤维上，如图1所示，测量得到MnO2的质量为1.2mg，相当于面积质量为0.12mg/cm2。
S3.重复步骤(2)，区别在于，反应时间分别为40min、90min以及180min，分别得到面积质量为0.23mg/cm2、0.41mg/cm2以及1.1mg/cm2的MnO2纳米片。扫描电子显微镜图如图2所示，其中，图2a、图2b为反应20min的MnO2/碳纤维，图2c、图2d为反应40min的MnO2/碳纤维，图2e、图2f为反应90min的MnO2/碳纤维，图2g、图2h为反应180min的MnO2/碳纤维，可见碳纤维表面MnO2纳米片的宽度为50nm～500nm，厚度为3nm～4nm，且随着反应时间的延长，碳纤维上生长的二氧化锰纳米片阵列量逐渐增加。将反应不同时间制备的MnO2/碳纤维在1MNa2SO4的溶液中进行扫速-比容量测试，得到反应时间为20min、40min、90min以及180min的MnO2/碳纤维扫速-比容量，分别为图3a-图3d，可以看出，反应20min，二氧化锰的比容量最大，达到了634.7F/g。
石墨烯/碳纤维负极材料的制备
S4.同样选取选长为20cm，质量为0.2g的碳纤维，先后用丙酮、乙醇、水超声清洗10min，80℃烘干。将20mg石墨烯超声分散在50ml的的氮甲基吡咯烷酮中8h，碳纤维浸泡在上述溶液中10min，取出并100℃真空干燥2h。
S5.分别重复以上浸泡-干燥实验共5次、10次、15次以及20次，获得石墨烯总负载量分别为0.6mg、1.2mg、1.8mg以及2.4mg的碳纤维，相当于在碳纤维表面的面积质量分别为0.6mg/cm2、1.2mg/cm2、0.18mg/cm2以及2.4mg/cm2，其中，面积质量为0.18mg/cm2的石墨烯/碳纤维的扫描电镜图如图4所示，测量得到该石墨烯/碳纤维的比容量为169F/g，电压窗口为1V。
步骤二：柔性超级电容器的制备
(1)选择步骤一中制备的面积质量为0.12mg/cm2的MnO2/碳纤维作为正极，选择面积质量为0.18mg/cm2的石墨烯//碳纤维作为负极；根据正极材料与负极材料的电压窗口，计算正极与负极到达电荷平衡所需的质量比；根据公式Q+＝Q-，Q＝C×△E×m(其中Q表示正极或者负极材料所负载的电荷量，C表示比容量，△E表示电压窗口)，得出单位长度的碳纤维表面，二氧化锰负载的电荷量Q+与石墨烯负载的电荷量Q-的关系为：|Q+|:|Q-|约为0.5。由于碳纤维的长度必须相等才能用于编织，当利用两根实施例5制备的石墨烯/碳纤维作为负极，一根实施例1制备的MnO2/碳纤维作为正极时，则电荷量恰好平衡。
(2)2.5g氯化锂和6gPVA(聚乙烯醇)粉末溶解在60ml去离子水中，90℃搅拌直至溶液澄清透明。将实施例1制备的MnO2/碳纤维电极和以及实施例5制备的石墨烯/碳纤维电极浸泡在上述PVA-LiCl溶液中5min，取出并45℃烘箱干燥10分钟。
(3)将一根MnO2/碳纤维放置于两根石墨烯/碳纤维上方，空气中干燥一晚，除去电解质中多余的水分，在表面形成约30nm的由质量比为12:5的聚乙烯醇与LiCl组成的电解质层，即获得可编织的柔性电容器。
实施例2
(1)利用循环伏安法，在碳纤维上生成聚吡咯作为正极，同时利用水热法，在钛丝上生成硒化钴作为负极，通过控制实验参数，使得单位长度的正极材料与负极材料达到电荷平衡，其中，碳纤维以及钛丝的直径为100μm；
(2)1g氯化锂和10gPVA粉末溶解在89ml去离子水中，90℃搅拌直至溶液澄清透明。将步骤(1)制备的聚吡咯/碳纤维电极和以及硒化钴/钛丝电极浸泡在上述PVA-LiCl溶液中10min，取出并45℃烘箱干燥10分钟。将一根聚吡咯/碳纤维与一根硒化钴/钛丝前后端对齐，并排放置，空气中干燥一晚，除去电解质中多余的水分，即获得可编织的柔性电容器。
实施例3
(1)选择实施例1的步骤一中制备的面积质量为0.12mg/cm2的MnO2/碳纤维作为正极，以实施例1中步骤一中相同的方法在碳纤维上沉积面积质量为0.12mg/cm2的石墨烯作为负极材料层；
(2)4.8g氯化锂和16gPVA粉末溶解在89.2ml去离子水中，90℃搅拌直至溶液澄清透明。将步骤(1)制备的MnO2/碳纤维电极以及石墨烯/碳纤维浸泡在上述PVA-LiCl溶液中10min，取出并45℃烘箱干燥10分钟。将1根MnO2/碳纤维与12根石墨烯/碳纤维前后端对齐，并排放置，空气中干燥一晚，除去电解质中多余的水分，即获得可编织的柔性电容器。
实施例4
(1)以直径为20μm的碳纤维作为集流体，以实施例1所述方法在碳纤维上沉积面积质量为0.12mg/cm2的MnO2纳米片作为正极材料层，沉积面积质量为2mg/cm2的石墨烯作为负极材料层；
(2)1.4g氯化锂和3.6gPVA粉末溶解在95ml去离子水中，90℃搅拌直至溶液澄清透明。将步骤(1)制备的MnO2/碳纤维电极以及石墨烯/碳纤维浸泡在上述PVA-LiCl溶液中10min，取出并45℃烘箱干燥10分钟。将50根MnO2/碳纤维与3根石墨烯/碳纤维前后端对齐，并排放置，空气中干燥一晚，除去电解质中多余的水分，即获得可编织的柔性电容器。
实施例5
以所述的相同步骤重复实施例1，区别在于PVA-LiCl溶液中氯化锂的质量分数为10％，PVA的质量分数为6％。
对实施例2-实施例5制备的电容器纺织进纺织物后进行循环伏安测试，也可与实施例1得到类似的效果。
对比例
将碳纤维先后用丙酮、乙醇、水超声清洗10min，放入50ml高压釜反应内衬中。将1mmol高锰酸钾，0.5ml浓盐酸溶解在35ml的去离子水中，转移至高压反应釜内衬，放入85℃烘箱中反应3h，反应结束自然冷却到室温，取出样品并用去离子水清洗3遍，40℃真空干燥6h。将反应完成的碳纤维在扫描电镜下观察，结果如图6所示，与图2中实施例1的扫描电镜图相比，几乎没有看到MnO2的生成，可见盐酸浸泡处理碳纤维对生长超薄二氧化锰纳米阵列具有至关重要的影响。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可编织的不对称电容器，其特征在于，所述电容器的正极和负极分别由一根或多根集流体编织而成，所述集流体为直径小于100μm的碳纤维或者金属丝，其表面依次附着有厚度小于500nm的导电层以及厚度为10nm～100nm的聚乙烯醇凝胶，所述聚乙烯醇凝胶包括质量分数为9％～62.5％的LiCl，所述正极的电压窗口E1以及所述负极的电压窗口E2满足，-1.23V≤E2＜0V，0V＜E1≤1.23V。
2.如权利要求1所述的不对称电容器，其特征在于，所述集流体的直径为5μm～20μm。
3.如权利要求1所述的不对称电容器，其特征在于，所述聚乙烯醇凝胶包括质量分数为14.3％～33.3％的LiCl。
4.如权利要求1所述的不对称电容器，其特征在于，所述正极的导电层为MnO2或聚吡咯，所述负极的导电层为石墨烯或二硒化钴。
5.如权利要求4所述的不对称电容器，其特征在于，所述正极的导电层为MnO2纳米片，且所述MnO2纳米片的宽度为50nm～500nm，在所述集流体上的面积质量为0.06mg/cm2～1.2mg/cm2。
6.如权利要求4所述的不对称电容器，其特征在于，所述负极的导电层为石墨烯，且所述石墨烯的厚度为2nm～200nm，在所述集流体上的面积质量为0.12mg/cm2～2mg/cm2。
7.如权利要求1-6中任意一项所述不对称电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别选取一根至多根直径小于100μm的碳纤维或者金属丝作为正极集流体以及负极集流体，然后分别在正极集流体和负极集流体表面沉积厚度小于500nm的正极导电层以及负极导电层，使得所述正极集流体和负极集流体表面单位长度上的正极导电层以及负极导电层的电压窗口以及负载的电荷量达到平衡；
(2)分别将沉积有正极导电层以及负极导电层的正极集流体和负极集流体在电解液中浸泡3min～10min，取出并干燥使得所述正极导电层以及负极导电层的表面形成10nm～100nm的聚乙烯醇凝胶，沉积有正极导电层的正极集流体及其表面的聚乙烯醇凝胶组成正极，沉积有负极导电层的负极集流体及其表面的聚乙烯醇凝胶组成负极；所述电解液中，聚乙烯醇与LiCl的质量比为3:5～10:1；
(3)将所述正极和负极裁剪成相同长度后两端对齐，编织成为所述不对称电容器。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中在正极集流体表面沉积正极导电层的具体方法如下：
(1)将碳纤维浸泡于酸溶液中，使得碳纤维表面充分吸附H+；
(2)将所述碳纤维在高锰酸溶液中60℃～95℃下充分反应，直至所述碳纤维表面充分生成MnO2纳米片，所述高锰酸溶液包括浓度为20mmol/L～50mmol/L的MnO4 -以及1.5mol/L以上的H+。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中在负极集流体表面沉积负极导电层的具体方法为，将碳纤维浸泡在石墨烯分散液中5min～10min，取出并使之干燥，然后重复以上步骤直至获得所需面积质量的石墨烯；所述石墨烯分散液包括质量分数为0.01％～0.04％的N-甲基吡咯烷酮。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的电解液包括质量分数为3.6％～16％的聚乙烯醇以及质量分数为1％～10％的LiCl。
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