基于纤维的柔性储能器件因其明显的优势和广泛的应用,近年来受到了科研界和产业界的密切关注。与传统的锂离子电池和超级电容器不同,柔性储能器件不仅具有高能量密度、高功率密度、高窗口电压等优势,还兼具卓越的倍率性能和长效循环稳定性。虽然柔性储能器件近年的发展情况很可观,但在未来发展和工业化进程中同样面临着一系列挑战:(1)改进材料的机械性能;(2)开发新型的制备工艺;(3)设计新型的结构;(4)开发新的柔性电极。为了改进材料的机械性能,使柔性储能器件在满足优异的电化学性能的同时,也要具有体积小、柔性高、质量轻、力学性能强等力学性能。本课题以高强度的超高分子量聚乙烯纤维为柔性基底,依次在其表面包覆多巴胺、银和聚3,4-亚乙二氧基噻吩-聚苯乙烯磺酸,改善其表面惰性、不导电和低电容的特性,从而制备了具有高强度、高性能的柔性纤维电极。该纤维电极的强度可达3.72 GPa,在0.17 mA cm-2的电流密度下其面积比电容可达563 mF cm-2,在124 μW cm-2的功率密度下其能量密度可达50.1μμWh cm-2。另外,该电容器在连续弯曲1000次后,其电容仅减少8%。在3.55 GPa的拉伸强度下,其电容仍可以保持在75%。柔性超级电容器UHMWPE/PDA/Ag/PEDOT在兼顾优异的电化学性能的同时也具有很好的机械性能。由于电极材料的产业化生产问题和制备工艺越来越受到重视,开发或者改进新型的制备方法也至关重要。本课题以碳纤维布作为柔性基底,通过便捷、可放大生产、一步电沉积法制备了柔性电极材料。以Fe2O3为负极材料,Mn02-PEDOT为正极材料,进而组装成平面状不对称超级电容器。正负极材料的制备都可以在短时间内完成,更为重要的是这个简单电化学沉积方法能够设计成为一个连续的制备过程。将正负极材料匹配后组装成为柔性不对称超级电容器,该电容器的窗口电压可以增加至2 V,在121.2 mW cm--3的功率密度下能量密度达0.34 mWh cm-3,1000次连续弯曲之后,电容仍可保持95%以上,并且可以驱动电子手表和41个LED灯。通过一步共沉积法可简单快速、规模化的生产材料,且电化学法为快速制备奠基了可能性;该方法在规模化生产中可确保材料的均一性和稳定性。因而,这种可规模化连续制备的方法不仅有一定的研究价值,也为产业化提供了可能性。金属氧化物和导电聚合物是常见的、重要的电极材料,能赋予基底材料高电容和高导电性。普通的复合材料采用层层包覆的方法来制备,较为繁琐,因而改进出新型、高效的制备方法具有一定的研究价值。本课题以碳纤维布作为柔性基底,通过恒电流共沉积法和循环伏安共沉积法,将金属氧化物MnO2、Co3O4和导电聚合物Ppy、PEDOT同时负载在基底上。与当下其他的复合材料制备方法相比,该方法高效简单。制备得到的金属氧化物-导电聚合物共聚物,与常规的层层包覆型复合材料相比,具有更加优异、稳定的电化学性能。电极MnO2-Ppy和MnO2-PEDOT在0.1 mA cm-2的电流密度下分别具有470 mF cm-2和365 mF cm-2的面积比电容。Co3O4-Ppy和Co3O4-PEDOT在0.1 mA cm-2的电流密度下分别具有900 mF cm-2和1080 mF cm-2的面积比电容,10000次长循环测试后仍保持90%以上的电容保持率。与PVA/LiCl凝胶电解质组装得到的对称柔性超级电容器同样具有优异的电化学性能。在90.9 mWh cm-3的功率密度下能达到0.255 mWh cm-3的能量密度。经过10000次充放电循环测试后仍能保持90%以上的电容保持率。