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近年来,各类便携式电子产品的相继问世,促进了各类新型储能器件的发展。在各种候选器件中,具有高功率输出、长寿命和快速充放电特征的超级电容器(SC)是重要一员。最近,柔性超级电容器(FSC)受到广泛关注,并展现出一定的应用前景。除了具有传统SC的优点外,FSC还具有灵活性高、重量轻、安全性和可靠性高等优点。同时提高FSC的能量密度和机械柔韧性是具有挑战性的,该目标的实现需要FSC器件的电极材料具有高的电活性和机械柔韧性。在超级电容器诸多的电极材料中,聚苯胺(PANI)作为导电聚合物之一,具备合成简便、成本低、环境稳定性优良等优点,而被用作SC的电极材料。但目前来说,PANI基SC大多不具备柔性特征,如何构筑PANI基柔性电极是一个挑战性问题;此外PANI在实际情况中表现出的比电容与理论值相差较大,其中一个重要的原因是PANI与电解液接触不充分,故设计并构建能促进与电解液接触的形态结构以提高PANI材料利用效率的研究非常必要。基于上述现状,本论文采用具有良好柔性和导电性能的碳布(CC)作为基底,并原位生长具有较高的法拉第特性的聚苯胺(PANI),制备了一系列具有良好性能的PANI基柔性电极。通过红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等结构表征和循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)、电化学交流阻抗(EIS)等电化学测试,研究了材料的电化学性能和构效关系,并作为电极应用于柔性准固态超级电容器(FQSSC)中。本论文的主要内容如下:(1)采用恒电流电沉积法,在CC表面原位沉积PANI纳米颗粒,获得了PANI基柔性电极(PANI/CC)。通过结构表征和电化学测试,探究了电沉积时间对PANI的形貌结构和电化学性能的影响。研究结果表明,电沉积时间为3 h时,得到了以PANI颗粒均匀分布于CC纤维表面的PANI基柔性电极。该电极(PANI/CC-2)具有优良的电化学性能,在0.5 A g-1时的比电容达到397.8 F g-1,在10 A g-1时的电容保持率达到71.3%。基于PANI/CC-2的良好性能,进一步组装了柔性准固态超级电容器(FQSSC),该器件展现了良好的功率密度(5.57 Wh kg-1)和能量密度(2128.4 W kg-1)。该器件连续循环8000次后电容仍然可以保持初始电容的68.3%,显示出好的循环性能。此外,由于电极及凝胶电解质良好的柔性,该器件展现出稳定的机械柔性。通过在小型电子产品中的应用证明该器件在实际应用中的潜力。(2)采用化学氧化聚合法,在聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)修饰的CC(f CC)上原位沉积了PANI纤维,获得了一系列PANI基柔性电极(PANI/f CC)。通过结构表征和电化学测试,探究了苯胺浓度对PANI的形貌结构和电化学性能的影响。研究结果表明,在苯胺浓度为0.075 mol L-1时,得到了均匀分布于f CC表面的PANI纳米纤维阵列,该结构提高了活性物质(PANI)的利用率和电解液离子在材料内部的传输,有利于电化学性能的提高。在三电极体系下,PANI/f CC-2电极具有该系列最高的比电容(1 A g-1时517.3 F g-1)和良好的倍率性能(10 A g-1时电容保持率79.1%)。基于PANI/f CC-2的FQSSC器件最大能量密度为9.02 Wh kg-1和最大功率密度为2784.3 W kg-1。经过10000次充放电循环后,其电容保持率为79.5%,展现出优良的循环稳定性。(3)利用MOF材料的优势,在CC表面合成了阵列状分布的片状钴基MOF(Co-MOF@CC),并将其热解成氮掺杂的多孔炭片分布于CC上(NC@CC)。最终在NC@CC表面原位化学沉积了PANI颗粒,得到了一系列PANI基柔性电极(PANI/NC@CC)。通过结构表征和电化学测试,探究了苯胺浓度对PANI的形貌结构和电化学性能的影响。研究表明,通过上述设计思路和苯胺浓度优化能够得到聚苯胺颗粒均匀分布于NC@CC表面的柔性PANI/NC@CC电极。其中,NC的支撑提高了电极与电解液的接触面积,促进了活性物质的利用率,有效提高了电极材料的电化学性能。在苯胺浓度为0.15 mol L-1时,得到的PANI/NC@CC-2具有最佳的电化学性能。在0.5 A g-1时,它的比电容高达519.5F g-1,在10 A g-1时的电容保持率高达83.1%,展现出优良的倍率性能。使用该电极组装的FQSSC器件,显示出具有良好的能量密度(6.32 Wh kg-1)和功率密度(1489.7 W kg-1)以及满意的循环稳定性(7000圈后85%的电容保持率)。