柔性致动器是一种基于智能驱动材料制作而成的功能器件,具备质轻、柔软、微小、智能化等特点,能够通过感受外界刺激如光、电压、温度、湿度或化学气氛的变化,产生相应的力、位移或形变,在软体机器人、人工肌肉、智能穿戴设备、仿生学应用等领域,具备大放异彩的潜力。柔性电化学致动器,又称离子型致动器,依靠电化学过程中的离子迁移造成致动膜不同程度上的体积膨胀,宏观上表现出致动器的运动。从本质上看,电化学柔性致动器是一种能量存储与转换的功能器件,因此器件的致动性能与材料电化学性能密切相关。目前,受限于材料的电化学容量和倍率问题,致动器的频率响应特性和形变程度都不理想,研究思路从改进材料电化学性能的角度出发,高容量、优异倍率的电极材料是科研人员的研究目标。关注到近年来兴起的一类二维材料MXene,尤其是Ti3C2深受研究人员的青睐,Ti3C2具备优异的电子、离子电导率,同时具备优异的表面化学活性,在酸性电解液中展现出来的赝电容储能特性提供了极佳的电化学容量。本论文从二维Ti3C2电极材料入手,针对上述关键问题,设计和制备了结构新颖的Ti3C2电极材料,进行了充分的表征工作和电化学性能研究,探索了其应用于柔性电化学致动器的潜力,并取得了一些进展:采用两种方案对MAX相Ti3Al C2进行蚀刻,相比于传统的HF蚀刻,HCl/Li F的蚀刻方案更温和,更加绿色和安全,同时Li+可作为插层剂使用,实现片层间的支撑和剥离,更有利于制备形貌为二维片层状的Ti3C2水分散液。结果表明,HCl/Li F-Ti3C2蚀刻更加彻底,具备较高的比表面积（14.09 m~2/g）、较大的层间距,以及更加丰富的表面官能团,这些特性赋予其更加优异的电化学性能,其比容量高达390 F/g,且拥有优异的循环稳定性。二维材料在组装过程中的严重堆叠极大地限制了材料电化学性能的发挥。论文通过利用硫酸能够溶解Ti3C2中氧化产物TiO2的特性,合理控制其片层内部的氧化,利用硫酸蚀刻去除氧化点位形成多孔结构,为离子在纵向的传输提供更短的路径,Ti原子层被破坏的同时C原子重新积聚重排,形成团聚,扩大了层间距,提高了离子传输能力,即使在500 m V/s的高扫速下容量基本没有缩减。基于上述研究的两种材料,进行了水系柔性电化学致动器的构筑和研究工作,对电化学致动进行了测试分析。结果显示,电解液中多孔Ti3C2基致动器展示出更好的致动性能,并且能够在低温环境（-25℃）下实现驱动。基于此,进一步构筑了以多孔Ti3C2为电极材料的固态柔性电化学致动器,展示出了优异的致动性能,其在±1 V,0.01 Hz的方波电压刺激下应变达到了0.383%,与前人工作相比有明显提升,10000次循环（0.05 Hz）后能保持80%的初始致动性能。