可穿戴电子设备的飞速发展,对电子器件的小型化,多功能化提出了更高的需求。近年来,针对可穿戴电子设备的集成器件系统研究成为热点。集成器件根据功能可以划分成三个部分:产能单元、储能单元和传感单元。其中储能单元主要由二次离子电池或超级电容器组成,传感单元通常选用应用场景广泛的应变传感器、光传感器或温度传感器等。传统集成系统是构建在集成电路等硬质基底上,而硬质基底既不利于设备的穿戴舒适性,同时难以满足传感器件等功能的需求。而碳纳米管（CNT）薄膜具备高柔性、长寿命、高能量密度和较好界面相容性等优点,因此我们选用碳纳米管薄膜作为电极材料的生长基底。以金属有机框架前驱体构筑不同新型活性材料的超级电容器和功能型传感器以满足日益发展的集成系统对储能性能,高效传感等性能的需求。本文从电极材料的生长,储能器件和传感器件的制备及性能研究等角度出发,目的是研究并制备性能优异的集成器件。在电极材料的生长中,主要选取了基于金属有机框架材料的衍生物作为活性物质分别制备并研究了在能源存储器件和传感器件的应用。在集成器件的构筑及研究方面,主要利用叠层状结构制备了不同类型的能源存储器件和传感器件,通过简单的工艺将两种器件连接起来,成功制备并研究了集成器件的性能及潜在应用等。主要的研究成果如下:（1）基于Co3O4@ZIF-67复合电极材料构筑柔性不对称超级电容器和Ti@Zn O电极材料制备光响应传感器组成集成器件并进行电化学性能研究。采用水热法在钛丝上原位生长Co（OH）2后退火得到花状Co3O4纳米片,再复合上一层ZIF-67材料。利用三电极研究该材料电化学性能后,将其与Ti@Fe2O3构成不对称超级电容器,成功驱动由Zn O构筑的光响应传感器,使光响应传感器能对不同波长的光产生电流响应。证明了该集成系统具备一定的储能转化和在光传感方面的良好性能。（2）基于ZnSe/CoSe2复合电极材料构筑柔性不对称超级电容器和CNT@r GO电极材料制备柔性应变传感器并组成集成器件进行电化学性能研究。采用常温搅拌在碳纳米管薄膜上一步原位生长Zn Co-MOF前驱体材料,用水热法对其进行硒化后得到片状ZnSe/CoSe2复合电极材料。三电极测试证明该材料硒化后具备优秀的电化学性能。将该材料与酸活化的碳纳米管薄膜（ECNT）构成不对称超级电容器。成功驱动由CNT@r GO和纯CNT薄膜构筑的应变传感器并对应变刺激出现电流响应变化。说明了集成系统具备良好的储能转化以及优异的传感性能。（3）基于Co-NCNT@MXene复合电极材料构筑柔性对称超级电容器和柔性应变传感器并组成集成化器件进行电化学性能研究。采用氢氟酸刻蚀的方法制备Ti3C2Tx材料。在Ti3C2Tx粉体上通过常温搅拌的方法两步生长ZIF-8@ZIF-67,最后在管式炉中退火得到Co-NCNT@MXene粉体材料。通过涂膜法使材料固定在CNT薄膜上得到复合电极。利用该复合电极构筑的柔性对称超级电容器具备良好的充放电循环性能以及机械稳定性,还可通过集成太阳能电池对其进行充电。利用该复合电极构筑的柔性双模传感器能够分别对应变和压力有良好的响应。该集成器件在人体上可以对一系列运动进行响应,如手指弯曲动作等,同时还可以对垂直方向上的压力进行摩斯电码信号的输出。实现了单一电极材料在储能和传感两种模式的使用,以及集成系统的实际运用,表现出单一电极材料同时具备多种应用场景的潜力。