水凝胶具有良好的机械柔韧性、导电性和生物相容性,在柔性电子领域得到了广泛的关注。然而目前的水凝胶材料依然存在机械强度差、低温下易冻结和使用过程中失水严重等问题,严重制约了其在柔性电子领域中的应用。开发具有高机械性能、良好导电性和宽温度使用范围的多功能水凝胶对于发展水凝胶基柔性电子器件具有重要的研究意义。此外,集成的水凝胶基柔性电子设备不可避免地会遭受外界粗暴恶劣的机械应力或形变,在动态变形过程中保持稳定的电化学性能或遭到破坏后能够自行愈合并恢复其工作能力将会大幅提升水凝胶基柔性电子设备的实际应用价值。因此,将具有能量耗散能力和自愈合性的动态交联用于构建多功能水凝胶对于水凝胶基可穿戴电子设备的开发和实际应用具有重要意义。本论文基于动态的壳聚糖物理网络和动态多重氢键作用分别构建了两种多功能水凝胶,并研究了其在柔性储能、传感、信息存储等领域的应用。主要研究内容如下:（1）通过盐溶液浸泡策略交联壳聚糖/聚（丙烯酰胺-co-丙烯酸）（CS/P（AM-co-AA））复合水凝胶制备得到了基于动态壳聚糖物理网络的高强韧、高离子导电和抗冻的多功能CS/P（AM-co-AA）双网络（DN）水凝胶,并将其作为柔性电解质组装为机械可靠和高电化学性能的超级电容器。盐溶液浸泡策略不仅形成了动态交联的壳聚糖物理网络,赋予水凝胶出色的力学强度和显著的抗软化性能,而且引入的大量离子赋予水凝胶卓越的离子电导率(常温为4.8 S m-1,-20 oC时为3.6 S m-1)和低温耐受性（＜-40 oC）。由水凝胶电解质、MXene薄膜电极和碳纳米管（CNTs）薄膜集流体组装的柔性全固态超级电容器在宽温域内均表现出优异的电化学性能(常温和-20 oC的面积比电容分别为297 m F cm-2和150.0 m F cm-2)。超级电容器在多种恶劣的机械刺激（如锤击、挤压和刺戳等）下依然能够保持完整的结构和高度稳定的充-放电性能。即使经过连续3天的踩踏,超级电容器仍然显示出未衰减的面积比电容和持久的循环寿命。利用CS/P（AM-co-AA）DN水凝胶基超级电容器和传感器组装得到了自供电传感装置,能够实时、灵敏地监测各种人体运动,展示了CS/P（AM-co-AA）DN水凝胶在高性能柔性电子领域的巨大应用前景。（2）通过简单的一锅法制备基于动态多重氢键作用的自愈合、粘附、抗冻和抗干燥的多功能聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺甘胺酰胺）（P（AA-co-NAGA））油水凝胶,研究了其在柔性信息存储、柔性传感和能量收集等领域的应用潜力。聚合物网络中双酰胺和羧基之间的高密度氢键与聚合物网络和甘油之间的氢键作用协同提升了P（AA-co-NAGA）油水凝胶的机械性能（拉伸断裂强度为100.2KPa,断裂伸长率为1034%）。独特的结构设计赋予P（AA-co-NAGA）油水凝胶优异的自愈合性能（24 h后,愈合效率高达97%）,良好的自粘附性、导电性和抗干燥性能。利用P（AA-co-NAGA）油水凝胶在接触水、甘油时透明度变化的差异,能够将其作为柔性信息存储器件实现信息的写入、读取和擦除。P（AA-co-NAGA）油水凝胶不仅能够作为可穿戴传感器（应变灵敏系数（GF）高达11.74）灵敏地监测细微面部表情变化和人体关节活动,也能够用于构建柔性摩擦纳米发电机（TENG）实现有效的能量收集,产生的开路电压(VOC)、短路电流(ISC)和短路转移电荷量(QSC)分别为87 V、650 n A和28 n C。本工作将为自愈合水凝胶基柔性电子设备的设计和开发提供一种新的思路。