【摘 要】
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随着柔性电子产品的不断发展,超级电容器凭借其重量轻、体积可控、柔性等优点引起了广泛关注。纤维状超级电容器因其独特的一维结构,可以和其他各类电子器件复合成多功能集成柔性电子器件,在可穿戴电子织物领域有着巨大的应用前景,被人们寄予了厚望。本文以制备高性能柔性可编织纤维状超级电容器为目标,探究了水热法反应条件和金属硫化物复合结构对电极材料的影响,成功制备了具有一定应用潜力的纤维状超级电容器,研究工作和创
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随着柔性电子产品的不断发展,超级电容器凭借其重量轻、体积可控、柔性等优点引起了广泛关注。纤维状超级电容器因其独特的一维结构,可以和其他各类电子器件复合成多功能集成柔性电子器件,在可穿戴电子织物领域有着巨大的应用前景,被人们寄予了厚望。本文以制备高性能柔性可编织纤维状超级电容器为目标,探究了水热法反应条件和金属硫化物复合结构对电极材料的影响,成功制备了具有一定应用潜力的纤维状超级电容器,研究工作和创新点主要如下:（1）通过控制实验探究了水热反应条件和电极基底等实验参数对电极材料的影响,获得制备NiCo2S4纳米结构电极的最佳水热反应条件;然后,将NiCo2S4与其他不同硫化物进行复合,探究对其电化学性能的影响,最终筛选出电化学性能最优异的NiCo2S4@MgS体系。（2）通过水热反应和电沉积的方法在低成本的不锈钢纤维基底表面制备了NiCo2S4@MgS正极和FeOOH负极。NiCo2S4@MgS纳米复合结构由下层NiCo2S4纳米片和上层MgS纳米线的双层结构组合构成。这种独特的复合结构有助于电解质的有效扩散和电荷的快速转移。所制得的固态纤维非对称超级电容器在电流密度为1 mA cm-2时,最高体积比容量达到134.4 mAh cm-3,能量密度为107.5 mWh cm-3,功率密度为1.7 W cm-3;并且表现出良好的抗弯曲性和电化学循环稳定性（在0°至360°弯曲条件下5000次循环后,性能保持率约为初始的87.5%）。此外,将两个固态纤维超级电容器串联组成集成器件可获得3.2 V的工作电压,将其编织到护腕和织物中,可成功驱动电子手环和LED灯。
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