CN115882061A - 一种聚轮烷基聚合物电解质的制备及其应用 - Google Patents

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Abstract

一种聚轮烷基聚合物电解质的制备及其应用，属于锂离子电池技术领域。聚轮烷基聚合物由直线型聚合物、环状分子和封端分子组成。聚轮烷基聚合物电解质由聚轮烷基聚合物、导电锂盐和多孔支撑材料组成。该聚合物电解质的制备工艺简单、无副产物，具有优异的电化学性能。室温离子电导率可＞10‑3S cm‑1，电化学窗口可＞5V(vs.Li+/Li)；与电极具有很好的相容性，其组装的锂金属电池室温具有优异的循环性能。本发明能够明显提升聚合物电解质和电极的界面相容性，从而改善电池的电化学性能及安全性能。

Description

一种聚轮烷基聚合物电解质的制备及其应用
技术领域
本发明涉及聚轮烷基聚合物电解质及其在锂离子电池中应用，具体涉及一种可用于锂离子电池的固体聚合物电解质，属于固态电池的技术领域。
背景技术
锂离子电池由正极、负极、电解质、隔膜、电池壳等部件组成。作为锂离子电池的重要组成部分，电解质性能备受关注。目前，商业化的锂电池使用的电解质主要有两种：一种是有机液态电解液，另一种是凝胶聚合物电解质。这两种电解质均具有较高的离子电导率，能够有效地浸润电极并电极表面形成稳定的固态电解质，具有较好的性能。但是这两类电解质中都含有较多的有机溶剂，如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯等，由于有机液体电解液通常具有高化学活性、挥发性、易着火等特性，使得锂离子电池存在很大的安全隐患，严重阻碍了锂离子电池的进一步普及化。固态电池中使用耐高温的聚合物固体电解质被认为可以改善大电池的安全性。已经报道的固态电池的聚合物固体电解质包括聚环氧乙烷、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚环氧丙烷、聚偏氯乙烯等。然而，目前研究的聚合物固体电解质仍然存在、离子传输性能差、抗氧化性能差、电解质的界面阻抗大、电池循环稳定性差等问题，使得目前聚合物基固态锂离子电池的研究处于困难中，难以应用。为了改善以上问题，本发明从分子设计的角度出发，首次采用聚轮烷基聚合物电解质用于锂离子电池体系，使用该电解质的锂离子电池的离子传输性能、电化学窗口以及电池循环稳定性能得到显著的改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种优良性能的聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质及其制备方法和应用。
本发明的技术方案为：
一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质，其特征在于，聚合物电解质包括聚轮烷基聚合物、导电锂盐；
聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质，其特征在于，聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质由直线型聚合物、环状分子、封端分子、催化剂、锂盐制备而成，其中直线型聚合物、环状分子、封端分子形成聚轮烷基聚合物；直线型聚合物、环状分子和封端分子的摩尔比为1:(0.1～10)：(0.1～10)。其中催化剂占直线型聚合物质量分数为0.1％-10％，锂盐占直线型聚合物质量分数为10％-80％；聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质采用多孔支撑材料作为载体；
所述的直线型聚合物选自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇，或是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇的硫、氯或氟的取代物中的一种或几种；所述的直线型聚合物的分子量在1000～1000000的范围内。
所述的环状分子选自冠醚基团分子、环糊精型基团分子中的一种或几种，所述的冠醚基团分子选自18-冠醚-6、二苯并-18冠醚-6、18-二氮冠醚-6、二苯并-18-四硫冠醚-6，四苯并-18-冠醚-6，环己烷-18-冠-6，21-冠醚-7，24-冠醚-8中的一种或几种，所述的环糊精型基团分子是α、β或γ型环糊精，或是环糊精表面醇羟基的醚化、酯化、氧化、交联等反应产物或是环糊精的氯、氟的取代物的一种或几种；
所述的封端分子为以下中的一种或几种：六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI trimer)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、(聚甲基聚苯异氰酸酯)(PAPI)、(苯异氰酸酯)(PI)、(异佛尔酮二异氰酸酯)(IPDI)、(十八烷基异氰酸酯)(ODI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)；所述的封端分子的分子量在(100-10000)的范围内；
所述导电锂盐为以下中的一种或几种：六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂(LiClO4)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、双(三氟甲烷磺酰)甲基锂(LiC(SO2CF3)3)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)；
所述催化剂为以下中的一种：二月桂酸酯二丁基锡、双(乙酰丙酮酸)二丁基锡、偶氮二异庚腈(ABVN)、偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异丁酸二甲酯(AIBME)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酰叔丁酯(TBPB)、过氧化甲乙酮(MEKPO)、铂金水(Pt)。
所述多孔支撑材料为以下中的一种或几种：纤维素无纺布、聚乙烯无纺布、聚丙烯无纺布、玻璃纤维无纺布、聚四氟乙烯无纺布；
上述一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质的制备方法具体如下：
1)将直线型聚合物、环状分子溶于液态溶剂中搅拌2-10h，使得直线型聚合物穿过环状分子；
2)在上述溶液中加入一定量的封端分子和催化剂继续搅拌2-10h，得到聚轮烷基聚合物溶液；
3)将上述聚轮烷基聚合物溶液中加入一定量的锂盐形成均一溶液，得到聚轮烷基聚合物电解质混合溶液；
4)将上述聚轮烷基聚合物电解质混合溶液涂覆到或浸入含有多孔支撑材料上，然后在60-120℃真空加热固化2-12h得到全固态聚合物电解质膜。
所述溶剂为以下中的一种：N-甲基吡咯烷酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯脂、碳酸二甲酯、碳酸乙二酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙腈、1,2-二甲氧乙烷、四乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲基亚砜。
本发明提供一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质的聚合物基锂离子电池，其特征在于，包括：正极、负极和置于正极和负极之间兼具隔膜和电解液功能的上述聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质；
上述所述的一种聚轮烷基聚合物电解质的聚合物基锂离子电池，其特征在于，正极活性材料为磷酸铁锂(LiFeO4)、镍钴铝酸锂(NCA)、富锂材料(LLOs)、钴酸锂(LiCoO2)、锂离子氟磷酸锂、镍钴锰酸锂、锂锰氧化物、锰酸锂、镍锰酸锂、磷酸锰铁锂、镍酸锂(LiNiO2)、中的一种或几种；负极活性材料为金属锂、金属锂合金、碳硅复合材料、钛酸锂、石墨、锂金属氮化物、氧化锑、碳锗复合材料、锂钛氧化物中的一种或几种；
上述所述的一种聚轮烷基聚合物电解质的聚合物基锂离子电池，其特征在于，正极的制备包括以下步骤：(1)正极材料的制备，包括以下步骤：将质量分数50-90％的正极活性材料、质量分数5-30％的导电剂乙炔黑研磨混合，加入质量分数1-15％的聚偏氟乙烯(PVDF)、1-15％聚轮烷基聚合物电解质，1-甲基-2吡咯烷酮研磨混合得到正极材料，其中1-甲基-2吡咯烷酮用于调节粘度，不计入到正极材料质量百分比组成中；(2)将正极材料涂敷在铝箔表面，真空烘干得到正极；
上述所述的一种聚轮烷基聚合物电解质的聚合物基锂离子电池，其特征在于，金属锂、金属锂合金可以直接作为相应的负极；或者负极的制备，包括以下步骤：(1)负极材料制备：将质量分数35-85％的负极活性材料、质量分数5-30％的导电剂乙炔黑研磨混合，加入质量分数5-20％聚偏氟乙烯(PVDF)、1-20％聚轮烷基聚合物电解质和1-甲基-2吡咯烷酮研磨混合，得到负极材料；其中1-甲基-2吡咯烷酮用于调节粘度，不计入到负极材料质量百分比组成中；(2)涂敷在铜箔表面，烘干，得到负极。
上述所述的一种聚轮烷基聚合物电解质的聚合物基锂离子电池，其特征在于，正极材料和负极材料中的聚轮烷基聚合物电解质的组成为：上述的聚轮烷基聚合物和锂盐。其中聚轮烷基聚合物的组成为：直线型聚合物、环状分子、封端分子和催化剂。锂盐占聚轮烷基聚合物质量的10％-80％。
本发明的创新性和实用性在于：
与现有的聚合物电解质体系相比，本发明提供的聚轮烷基聚合物电解质从分子设计的角度出发，体系中环状分子和线性聚合物的协同促进离子的传输，因而明显提升了电解质的室温离子电导率和离子迁移数。
本发明首次用固态核磁技术证实了上述聚轮烷基聚合物电解质的结构。
本发明提供的聚轮烷基聚合物电解质可适配不同正极材料，以不同正极材料组装的固态锂离子电池具有优异的循环稳定性。
附图说明
图1为聚合物电解质制备实施例7中的聚轮烷基聚合物基质的结构图
图2为固态锂离子电池制备实施例7中的聚轮烷基聚合物基质的固体核磁表征图谱
具体实施方式
以下通过具体实施例来说明本发明，提高实施例是为了更好地理解本发明，绝不是限制本发明的范围。
聚合物电解质的制备：
实施例1
在充满氩气的手套箱中将1g聚乙二醇、1g 15冠醚5溶解到乙腈溶剂中，搅拌4h后加入0.5g甲苯二异氰酸酯和10mg二月桂酸酯二丁基锡，继续搅拌3h后加入0.8g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)，搅拌使其完全溶解。在聚四氟乙烯模具上，以whatman隔膜为多孔支撑骨架，将搅拌均匀的混合物刮涂到whatman隔膜的两面；真空干燥箱80℃下加热10h固化成膜。
实施例2
在充满氩气的手套箱中将1g聚乙二醇、1g 18冠醚6溶解到N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌4h后加入0.5g六亚甲基二异氰酸酯和15mg偶氮二异丁腈，继续搅拌3h后加入1g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)，搅拌使其完全溶解。在聚四氟乙烯模具上，以whatman隔膜为多孔支撑骨架，将搅拌均匀的混合物刮涂到whatman隔膜的两面；真空干燥箱100℃下加热12h固化成膜。
实施例3
在充满氩气的手套箱中将2g聚乙烯醇、1g 18-二氮冠醚-6溶解到二甲基亚砜溶剂中，搅拌4h后加入1g二苯基甲烷二异氰酸酯和10mg二月桂酸酯二丁基锡，继续搅拌3h后加入1g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)，搅拌使其完全溶解。在聚四氟乙烯模具上，以whatman隔膜为多孔支撑骨架，将搅拌均匀的混合物刮涂到whatman隔膜的两面；真空干燥箱80℃下加热12h固化成膜。
实施例4
在充满氩气的手套箱中将1.5g聚丙二醇、1g 21-冠醚-7溶解到碳酸二甲酯溶剂中，搅拌4h后加入0.5g二苯基甲烷二异氰酸酯和10mg二月桂酸酯二丁基锡，继续搅拌3h后加入1g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)，搅拌使其完全溶解。在聚四氟乙烯模具上，以纤维素隔膜为多孔支撑骨架，将搅拌均匀的混合物刮涂到纤维素隔膜的两面；真空干燥箱90℃下加热14h固化成膜。
实施例5
在充满氩气的手套箱中将1.5g聚乙二醇、1g 24-冠醚-8溶解到乙腈溶剂中，搅拌4h后加入0.3g二环己基甲烷二异氰酸酯和10mg偶氮二异丁腈，继续搅拌3h后加入1g六氟磷酸锂(LiPF6)，搅拌使其完全溶解。在聚四氟乙烯模具上，以纤维素隔膜为多孔支撑骨架，将搅拌均匀的混合物刮涂到纤维素隔膜的两面；真空干燥箱90℃下加热14h固化成膜。
实施例6
在充满氩气的手套箱中将1g聚乙二醇、1g 18-冠醚-6溶解到N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌4h后加入0.224g六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI trimer)和10mg二月桂酸酯二丁基锡，继续搅拌3h后加入1g双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)，搅拌使其完全溶解。在聚四氟乙烯模具上，以whatman隔膜为多孔支撑骨架，将搅拌均匀的混合物刮涂到whatman隔膜的两面；真空干燥箱80℃下加热12h固化成膜。
实施例7
在充满氩气的手套箱中将1g聚乙二醇、1gγ型环糊精溶解到N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌4h后加入0.3g赖氨酸二异氰酸酯(LDI)和10mg二月桂酸酯二丁基锡，继续搅拌3h后加入1.5g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)，搅拌使其完全溶解。在聚四氟乙烯模具上，以whatman隔膜为多孔支撑骨架，将搅拌均匀的混合物刮涂到whatman隔膜的两面；真空干燥箱80℃下加热12h固化成膜。
电解质厚度：采用千分尺(精度0.01毫米)测量嵌段聚合物电解质的厚度，任意取膜上3个点测量，求平均值。
离子电导率：采用两个不锈钢垫片夹住聚合物电解质，组装2032的扣式电池测量阻抗，根据公式
Figure BDA0004027529210000051
其中，L为聚合物电解质的厚度，S为不锈钢垫片面积，R为测量得到的阻抗值。/>
电化学窗口：组装锂金属|聚合物电解质|不锈钢2032的扣式电池，进行线性伏安扫描测量，起始电压2.8V，最高电位6.0V，扫描速度为1mV S-1，对应得到最高分解电压即电化学窗口。
离子迁移数：采用两个锂片夹住聚合物电解质，组装2032的扣式电池，进行线性伏安扫描测量
组装锂金属|聚合物电解质|锂金属对称电池，进行直流极化测试，施加恒定电压10mV，保持一定时间。进行直流极化测试前后要对锂金属|聚合物电解质|锂金属对称电池进行阻抗测试，设置频率为1MHz～0.1Hz。最后根据公式
Figure BDA0004027529210000061
计算固体电解质的锂离子迁移数。式中，I0：初始电流(A)，ISS：稳态电流(A)，R0：直流极化前Li|电解质|Li对称电池的界面阻抗(Ω)，RSS：直流极化后Li|电解质|Li对称电池的界面阻抗(Ω)，△V：施加的极化电压(V)。
实施例 离子电导率(S cm<sup>-1</sup>,25℃) 电化学窗口(V) 离子迁移数(25℃)
1 8.40×10<sup>-4</sup> 4.55 0.39
2 9.13×10<sup>-4</sup> 4.90 0.58
3 1.01×10<sup>-3</sup> 4.75 0.40
4 5.01×10<sup>-4</sup> 4.80 0.59
5 7.18×10<sup>-4</sup> 4.75 0.47
6 1.25×10<sup>-3</sup> 5.00 0.65
7 1.01×10<sup>-3</sup> 4.50 0.35
固态锂离子电池的制备：
实施例8
将240mg的磷酸铁锂和35mg的导电剂乙炔黑均匀研磨40min；加入35mg粘结剂聚偏氟乙烯、6mg聚轮烷基聚合物电解质(其制备方案见聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质的制备方法，不采用多孔支撑材料，不进行固化、干燥)和200μL 1-甲基-2吡咯烷酮均匀研磨40min；涂敷在铝箔表面，在真空条件下80℃烘干8h得到正极材料；将正极片裁成R＝0.6mm的圆片，采用上述聚合物电解质制备实施例1中的聚合物电解质组装固态锂离子半电池，然后以金属锂作为负极。
实施例9
将220mg的钴酸锂和45mg的导电剂乙炔黑均匀研磨40min；加入15mg粘结剂聚偏氟乙烯、15mg聚轮烷基聚合物电解质和150μL 1-甲基-2吡咯烷酮均匀研磨40min；涂敷在铝箔表面，在真空条件下80℃烘干8h得到正极材料；将正极片裁成R＝0.6mm的圆片，采用上述聚合物电解质组装固态锂离子半电池。然后以金属锂作为负极。
实施例10
将220mg的镍钴铝酸锂和45mg的导电剂乙炔黑均匀研磨40min；加入15mg粘结剂聚偏氟乙烯、15mg聚轮烷基聚合物电解质和150μL 1-甲基-2吡咯烷酮均匀研磨40min；涂敷在铝箔表面，在真空条件下80℃烘干8h得到正极材料；将正极片裁成R＝0.6mm的圆片，采用上述聚合物电解质组装固态锂离子半电池。然后以金属锂作为负极。

Claims (9)

1.一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质，其特征在于，聚合物电解质包括聚轮烷基聚合物、导电锂盐；
聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质，其特征在于，聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质由直线型聚合物、环状分子、封端分子、催化剂、锂盐制备而成，其中直线型聚合物、环状分子、封端分子形成聚轮烷基聚合物；直线型聚合物、环状分子和封端分子的摩尔比为1:(0.1～10)：(0.1～10)；其中催化剂占直线型聚合物质量分数为0.1％-10％，锂盐占直线型聚合物质量分数为10％-80％；聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质采用多孔支撑材料作为载体；
所述的直线型聚合物选自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇，或是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇的硫、氯或氟的取代物中的一种或几种；所述的直线型聚合物的分子量在1000～1000000的范围内。
所述的环状分子选自冠醚基团分子、环糊精型基团分子中的一种或几种，
所述的封端分子为以下中的一种或几种：六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI trimer)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、(聚甲基聚苯异氰酸酯)(PAPI)、(苯异氰酸酯)(PI)、(异佛尔酮二异氰酸酯)(IPDI)、(十八烷基异氰酸酯)(ODI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)；所述的封端分子的分子量在(100-10000)的范围内；
所述导电锂盐为以下中的一种或几种：六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂(LiClO4)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、双(三氟甲烷磺酰)甲基锂(LiC(SO2CF3)3)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)；
所述催化剂为以下中的一种：二月桂酸酯二丁基锡、双(乙酰丙酮酸)二丁基锡、偶氮二异庚腈(ABVN)、偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异丁酸二甲酯(AIBME)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酰叔丁酯(TBPB)、过氧化甲乙酮(MEKPO)、铂金水(Pt)。
2.按照权利要求1所述的一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质，其特征在于，所述的直线型聚合物的分子量在1000～1000000的范围内。
3.按照权利要求1所述的一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质，其特征在于，所述的冠醚基团分子选自18-冠醚-6、二苯并-18冠醚-6、18-二氮冠醚-6、二苯并-18-四硫冠醚-6，四苯并-18-冠醚-6，环己烷-18-冠-6，21-冠醚-7，24-冠醚-8中的一种或几种，所述的环糊精型基团分子是α、β或γ型环糊精，或是环糊精表面醇羟基的醚化、酯化、氧化、交联等反应产物或是环糊精的氯、氟的取代物的一种或几种。
4.按照权利要求1所述的一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质，其特征在于，所述多孔支撑材料为以下中的一种或几种：纤维素无纺布、聚乙烯无纺布、聚丙烯无纺布、玻璃纤维无纺布、聚四氟乙烯无纺布。
5.按照权利要求1-4任一项所述的一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将直线型聚合物、环状分子溶于液态溶剂中搅拌2-10h，使得直线型聚合物穿过环状分子；
2)在上述溶液中加入一定量的封端分子和催化剂继续搅拌2-10h，得到聚轮烷基聚合物溶液；
3)将上述聚轮烷基聚合物溶液中加入一定量的锂盐形成均一溶液，得到聚轮烷基聚合物电解质混合溶液；
4)将上述聚轮烷基聚合物电解质混合溶液涂覆到或浸入含有多孔支撑材料上，然后在60-120℃真空加热固化2-12h得到全固态聚合物电解质膜。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶剂为以下中的一种：N-甲基吡咯烷酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯脂、碳酸二甲酯、碳酸乙二酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙腈、1,2-二甲氧乙烷、四乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲基亚砜。
7.一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质的聚合物基锂离子电池，其特征在于，包括：正极、负极和置于正极和负极之间兼具隔膜和电解液功能的权利要求1-4任一项所述的一种聚轮烷基锂离子电池聚合物电解质。
8.按照权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于，正极活性材料为磷酸铁锂(LiFeO4)、镍钴铝酸锂(NCA)、富锂材料(LLOs)、钴酸锂(LiCoO2)、锂离子氟磷酸锂、镍钴锰酸锂、锂锰氧化物、锰酸锂、镍锰酸锂、磷酸锰铁锂、镍酸锂(LiNiO2)、中的一种或几种；负极活性材料为金属锂、金属锂合金、碳硅复合材料、钛酸锂、石墨、锂金属氮化物、氧化锑、碳锗复合材料、锂钛氧化物中的一种或几种。
9.按照权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，正极的制备包括以下步骤：(1)正极材料的制备，包括以下步骤：将质量分数50-90％的正极活性材料、质量分数5-30％的导电剂乙炔黑研磨混合，加入质量分数1-15％的聚偏氟乙烯(PVDF)、1-15％聚轮烷基聚合物电解质，1-甲基-2吡咯烷酮研磨混合得到正极材料，其中1-甲基-2吡咯烷酮用于调节粘度，不计入到正极材料质量百分比组成中；(2)将正极材料涂敷在铝箔表面，真空烘干得到正极；
金属锂、金属锂合金直接作为相应的负极；或者负极的制备，包括以下步骤：(1)负极材料制备：将质量分数35-85％的负极活性材料、质量分数5-30％的导电剂乙炔黑研磨混合，加入质量分数5-20％聚偏氟乙烯(PVDF)、1-20％聚轮烷基聚合物电解质和1-甲基-2吡咯烷酮研磨混合，得到负极材料；其中1-甲基-2吡咯烷酮用于调节粘度，不计入到负极材料质量百分比组成中；(2)涂敷在铜箔表面，烘干，得到负极；
正极材料和负极材料中的聚轮烷基聚合物电解质的组成为：上述的聚轮烷基聚合物和锂盐，其中聚轮烷基聚合物的组成为：直线型聚合物、环状分子、封端分子和催化剂；锂盐占聚轮烷基聚合物质量的10％-80％。
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