超级电容器由于具有比电池更高的功率密度和比传统电容器更高的能量密度,以及超快的充放电速度和超长的循环寿命等优点引起越来越多研究人员的关注。其中,可压缩超级电容器作为一种重要的柔性储能器件在可穿戴电子器件中具有潜在的应用。本论文以三聚氰胺泡沫为可压缩骨架基体,分别从表面改性和高温碳化的方式出发,设计了两类可压缩电极材料,即金属镍改性可压缩三聚氰胺泡沫基的可压缩电极材料和高温碳化三聚氰胺泡沫基的可压缩电极材料。通过对其电化学和机械性能的比较,研究两种制备方法对可压缩超级电容器性能的影响,主要开展了以下研究工作:1、Ni(OH)2修饰的三聚氰胺泡沫基可压缩电极材料的制备和性能研究采用传统无电镀和电化学沉积法在三聚氰胺泡沫表面制备了一层Ni(OH)2电化学活性材料,其特点是在三聚氰胺泡沫表面沉积电化学活性材料后能够完整的保留其初始三维网络结构。在三电极体系中测试了可压缩电极材料的电化学性能和压缩稳定性。电极材料在经过2000次循环充放电后能够保留90.63%的比容量,在压缩率为50%时能保留比电容97.88%。此外,组装了以制备的电极材料为阳极的可压缩超级电容器器件,在两电极体系中测试了其电化学性能和压缩稳定性,用组装的可压缩超级电容器驱动LED灯泡,验证了器件的实用性。组装的非对称可压缩器件在不同压缩条件下表现出良好的电化学性能和优异的压缩稳定性。2、Co(OH)2修饰的三聚氰胺泡沫基可压缩电极材料的制备及性能研究为了更好的实现电化学活性材料在三聚氰胺泡沫可压缩骨架上的沉积,首先采用化学镀镍和电化学镀镍的方法制备了三聚氰胺泡沫基导电材料,然后采用电化学沉积法在其表面生长了一层垂直排列的Co(OH)2纳米片电化学活性材料。这种电极材料的特点是垂直排列的Co(OH)2纳米片电化学活性物质使电极材料具有较大的比表面积,有利于储存能量。在三电极体系中测试了可压缩电极材料的电化学性能和压缩稳定性。电极材料在3 mA/cm3的电流密度下比容量可以达到8.82 F/cm3,经过1000次循环充放电后可以保持初始比容量的80.95%,在50%压缩率下,电容保留初始状态的93.81%。然后组装了以制备的电极材料为正极的可压缩超级电容器,在两电极体系中测试了其电化学性能和压缩稳定性,组装的非对称可压缩器件表现出良好的电化学性能和压缩稳定性。3、碳化的三聚氰胺泡沫基可压缩电极材料的制备与性能研究将三聚氰胺泡沫进行高温热解,使其中的一些低分子及高分子化合物挥发、分解,得到具有导电性的可压缩骨架,为了进一步改善电极材料的电化学性能,采用电化学沉积法在其表面沉积一层垂直排列的Co(OH)2纳米片电化学活性材料。在三电极体系中测试了可压缩电极材料的电化学性能和压缩稳定性。电极材料在电流密度为3 mA/cm3时比电容可达2.51 F/cm3,在压缩率为60%时也可以保持初始电容的97.80%。此外,我们还组装了基于制备的电极材料的可压缩超级电容器,并用此器件驱动LED灯泡以验证器件的可靠性。