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随着便携式电子设备和可穿戴电子设备的快速发展，柔性储能装置在未来的电子设备发展中将会扮演一个越来越重要的角色。柔性超级电容器是介于传统充电电池和普通电容器之间的一种柔性能量存储装置，具有快速充放电、功率密度高、电化学性能稳定、绿色环保等优点。目前，柔性超级电容器的开发仍然面临着能量密度低的挑战，决定其储能性能的电极材料的研究是解决该问题的关键。近年来，由于过渡金属硫化物自身良好的物理化学性质和优异的电化学性能而引起了科研人员的广泛研究。其中，硫化铜 (CuS) 具有多种化学计量形式，并且通过不同的实验手段可以获得不同的晶体形貌，因此成为超级电容器电极材料研究的重点。但是以 CuS 或其复合材料为活性物质的电极的比电容及能量密度还有待进一步提高。本论文采用电化学沉积的方法，将CuS沉积到碳基基底上制备柔性复合电极材料，并用于组装具有高能量密度的对称超级电容器。具体工作如下：
首先，通过恒电位电沉积法将 CuS 沉积到碳化棉织物上制备柔性复合电极材料 (p-CuS/Cc)，探究了铜源与硫源用量、沉积电位、沉积温度、沉积时间对 p-CuS/Cc 形貌及性能的影响。结果表明，当铜源与硫源用量比为1.0:1.5、沉积电位为-0.9 V、沉积温度为60℃、沉积时间为400 s 时，p-CuS/Cc表现出含有鳞片层的微米棒状结构以及较为良好的电化学性能。p-CuS/Cc的比表面积可达397.84 m2 g-1，另外其中的 CuS由合成CuS与Cu1.8S组成，因此表现出良好的电化学性能；在电流密度为2 mA cm-2的条件下，p-CuS/Cc的比电容为3527 mF cm-2，电流密度从2增加至10 mA cm-2 时，电容保持率仅为35%，经过 3000次充放电循环后，电容下降至原来的81%。
其次，通过恒电流电沉积法制备柔性复合电极材料 (g-CuS/Cc)，探究了不同沉积条件对其形貌及电化学性能的影响，包括阴极沉积电流 (9 mA)、沉积温度 (60℃)、络合剂种类（乙二胺）、以及沉积时间(2400 s)。分析结果表明，沉积到碳化棉织物上的CuS为纳米片状的Cu7S4，g-CuS/Cc比表面积高达406.65 m2 g-1，并表现出优异的电化学性能；在电流密度为2 mA cm-2的条件下，g-CuS/Cc的比电容为7506 mF cm-2，电流密度增加至10 mA cm-2 时，电容为2 mA cm-2条件下的47%，3000次充放电循环后，电容保持率为87%。
最后，通过超声沉积法将多壁碳纳米管 (MWCNT) 沉积在碳化棉织物上，制备三维复合碳基基底。当超声沉积的次数为 4 次时， MWCNT 能够均匀的负载在碳化棉织物上。通过恒电流电沉积法将CuS 沉积到三维复合碳基底上，制备 CuS/MWCNT/碳化棉织物复合电极 (g-CuS/MCc)。结果表明，g-CuS/MCc 上负载的 CuS 为纳米片状Cu7S4。但与g-CuS/Cc相比，g-CuS/MCc的缺陷程度增加，介孔结构增多，比表面积略微减小 (376.21 m2 g-1)；电化学测试表明， g-CuS/MCc的比电容高达8090 mF cm-2 (2 mA cm-2)，倍率性能为52.2%(2到10 mA cm-2)，电化学稳定性为92.3% (3000次充放电循环)。以2 M KOH为电解液，g-CuS/MCc为电极材料组装对称超级电容器 (g-CuS/MCc-SC)，在2 mA cm-2电流密度下比电容为1991 mF cm-2；通过计算 g-CuS/MCc-SC 的能量密度及功率密度，发现在 4.31 W cm-2的功率密度下，能量密度高达1.43 Wh cm-2。
首先，通过恒电位电沉积法将 CuS 沉积到碳化棉织物上制备柔性复合电极材料 (p-CuS/Cc)，探究了铜源与硫源用量、沉积电位、沉积温度、沉积时间对 p-CuS/Cc 形貌及性能的影响。结果表明，当铜源与硫源用量比为1.0:1.5、沉积电位为-0.9 V、沉积温度为60℃、沉积时间为400 s 时，p-CuS/Cc表现出含有鳞片层的微米棒状结构以及较为良好的电化学性能。p-CuS/Cc的比表面积可达397.84 m2 g-1，另外其中的 CuS由合成CuS与Cu1.8S组成，因此表现出良好的电化学性能；在电流密度为2 mA cm-2的条件下，p-CuS/Cc的比电容为3527 mF cm-2，电流密度从2增加至10 mA cm-2 时，电容保持率仅为35%，经过 3000次充放电循环后，电容下降至原来的81%。
其次，通过恒电流电沉积法制备柔性复合电极材料 (g-CuS/Cc)，探究了不同沉积条件对其形貌及电化学性能的影响，包括阴极沉积电流 (9 mA)、沉积温度 (60℃)、络合剂种类（乙二胺）、以及沉积时间(2400 s)。分析结果表明，沉积到碳化棉织物上的CuS为纳米片状的Cu7S4，g-CuS/Cc比表面积高达406.65 m2 g-1，并表现出优异的电化学性能；在电流密度为2 mA cm-2的条件下，g-CuS/Cc的比电容为7506 mF cm-2，电流密度增加至10 mA cm-2 时，电容为2 mA cm-2条件下的47%，3000次充放电循环后，电容保持率为87%。
最后，通过超声沉积法将多壁碳纳米管 (MWCNT) 沉积在碳化棉织物上，制备三维复合碳基基底。当超声沉积的次数为 4 次时， MWCNT 能够均匀的负载在碳化棉织物上。通过恒电流电沉积法将CuS 沉积到三维复合碳基底上，制备 CuS/MWCNT/碳化棉织物复合电极 (g-CuS/MCc)。结果表明，g-CuS/MCc 上负载的 CuS 为纳米片状Cu7S4。但与g-CuS/Cc相比，g-CuS/MCc的缺陷程度增加，介孔结构增多，比表面积略微减小 (376.21 m2 g-1)；电化学测试表明， g-CuS/MCc的比电容高达8090 mF cm-2 (2 mA cm-2)，倍率性能为52.2%(2到10 mA cm-2)，电化学稳定性为92.3% (3000次充放电循环)。以2 M KOH为电解液，g-CuS/MCc为电极材料组装对称超级电容器 (g-CuS/MCc-SC)，在2 mA cm-2电流密度下比电容为1991 mF cm-2；通过计算 g-CuS/MCc-SC 的能量密度及功率密度，发现在 4.31 W cm-2的功率密度下，能量密度高达1.43 Wh cm-2。