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柔性能量存储器件在可穿戴电子设备领域中具有非常重要的应用前景，但是同时也已经成为制约可穿戴电子设备功能化程度的增加和发展的关键因素，研究柔性能量存储器件对于丰富消费电子市场具有深远的意义。作为柔性能量存储器件中极具发展潜力的柔性锉离子电池，本论文对于其柔性的研究进行了内在柔性和外在柔性的立体式设计。在实现内在柔性方面，以柔性电池内部组成为出发点，制备了高性能导电镀铜无纺布，并开发出柔性多孔凝胶聚合物电解质，使电池的关键组成具备了良好的柔性。在实现全电池外在柔性方面，所设计的柔性电池表面波浪纹结构，可以在很大程度上抵消由于弯折过程在弯折面内外侧形成的拉伸和压缩应变，使电池内部成分不受应变影响，从而使柔性电池在具备良好柔性的同时又保持了优异的电化学稳定性。 1.导电镀铜无纺布柔性集流体的制备与性能研究 柔性集流体的制备是柔性锂离子电池开发中的关键环节，集流体需要满足电导率高、柔性好、活性材料附着性强等要求。利用在柔性无纺布基底上化学沉积纳米铜并通过优化反应条件实现了柔性负极集流体的制备，从而满足了柔性电池对于集流体的要求。利用搭建的弯曲和拉伸装置对柔性集流体在特殊状态的电导率进行了原位表征，结果表明导电镀铜布在拉伸20％的情况下，电阻的变化小于5％，并且在弯折3000次的情况下，电阻的变化小于2％，此外在钛酸锂电池中的验证也表明其具备较好的电化学性能，在柔性锂离子电池中有很大的应用前景，能够显著提高电池的柔性和比质量能量密度。 2.多孔凝胶聚合物电解质 凝胶聚合物电解质是介于固体和液体电解质之间的一种特殊状态，兼具固体电解质和液体电解质的一些特质，如一定的形状、力学强度和相对较高的离子电导率等。由于其在保持电池优良的电化学性能同时又能够显著提高电池的安全性，因此在柔性电池中具有很大的应用潜力。通过将嵌段共聚物PVDF-HFP溶解于混合溶剂中，并采用浇筑的方法，干燥过程中混合物发生相转变和相分离来形成多孔结构。对所制备的聚合物凝胶电解质进行测试表明其吸液量达到自重的169～219％，相应离子电导率达到5～10×10-3 S cm-1，在电池中的应用验证也显示了其优异的电化学稳定性。将所制备的多孔凝胶聚合物电解质应用于锂离子电池中有望显著提高电池的安全性能。 3.波浪纹结构柔性锂离子电池 通过将导电镀铜无纺布用作锂离子电池负极集流体以及碳管膜用作锂离子电池正极集流体，分别刮涂石墨和钴酸锂浆料制各出柔性极佳的电极，组装成电池后结合所设计的波浪纹结构，最终制备出柔性极佳的波浪纹结构柔性锂离子电池，测试结果表明，弯折2000次，电池的容量保持大于90％，弯折10000次，原位测试其开路电压基本没有变化，此外在弯折过程中的充放电结果也表明电池电压非常平稳。通过将所制备的波浪纹柔性电池集成到智能手表中可以为功能样机增加30％的续航能力，此外在智能跑鞋以及夜跑警示腕带中完成了初步的应用验证，体现了其在柔性电子器件中巨大的应用价值。