碳纳米管、银纳米线和石墨烯等一维和二维导电纳米材料具有导电性高、机械性能好、可规模制备和可溶液加工等特点,成为新型透明导电薄膜、锂离子电池电极和异形柔性电极等的关键基础材料。近年来,由于可穿戴电子器件的迅速发展,以线状电极为代表的柔性电极成为重要的研究方向。碳纳米管等导电纳米材料可通过纺丝、喷涂、粘结等方式制备导电纱线。受限于材料性质和加工方法,目前缺乏一种普适性的方法来大规模制备负载量高、柔性高、导电性高并可调控的导电纱线。在本论文中,我们根据溶液在纤维间的毛细作用原理和蒸发诱导自组装现象,提出了一种毛细诱导自组装技术,将碳纳米管、银纳米线和石墨烯等导电纳米材料包裹在尼龙和棉线等纱线上,制备出新型导电纱线。在此基础上,进一步将导电纳米材料组装在光滑的金属丝上,制成线状电极用于构建全固态超级电容器。具体研究结果如下:1.利用棉、尼龙、涤纶等纱线芯吸效应,即毛细作用,将碳纳米管、银纳米线和氧化石墨烯的溶液吸附在纤维表面,然后通过蒸发诱导自组装过程,使目标导电纳米材料均匀地包覆在纤维上,制成导电纱线。通过控制导电纳米材料种类和组装次数,可对导电纱线的线电阻进行有效调控,电阻值范围覆盖几欧姆到几万欧姆。各类导电纳米材料在制备导电纱线所展示的导电能力按照银纳米线>碳纳米管>石墨烯的顺序排列。此外,纱线的纤维的紧密度对导电性能影响显著。尼龙纱线中的纤维排列均匀紧密,因而比其他纱线更易获得高导电性能。其中银纳米线修饰的尼龙纱线的导电性最好,其线电阻可低于2Ω/cm(电导率超过150 S/cm)的导电纱线。2.采用原位观测技术,研究银纳米线在光滑金属丝表面的毛细自组装过程。将金属丝缠绕成束形成微尺度线间孔隙,实现了金属丝间的毛细管的构建用于吸附碳纳米管、石墨烯等溶液,继而通过自组装在在光滑金属丝表面包覆碳纳米材料,制成线状电极用于组装线状超级电容器。其中镍丝表面自组装单壁碳纳米管后的电极制备固态的线状超级电容器(Li Cl/PVA作为凝胶电解质)展现出优异的性能,在扫速10 m V/s时的比电容达到34.7 F/g,在0.8 A/g的电流密度下充放电3000次电容值仍保留86%。