柔性固态超级电容器具有高能量密度、功率密度、优越的机械柔韧性、广泛的兼容性和安全可靠性,是可穿戴及便携式电子装置中极具发展潜力的能源设备之一。然而,由于形变过程中引起的结构破坏极易造成柔性固态超级电容器的性能衰减,因此,研究开发高柔韧性和稳定性的固态超级电容器是该领域面临的巨大挑战。基于此,与其相关的柔性电极材料的开发研究显得尤为重要,其中最主要的是针对电极材料结构的设计和构建。良好且稳定可靠的结构能够为电极的性能突破和功能性应用奠定重要基础。三维分级多孔纳米结构具有独特的结构优势,主要包括几个方面:有序规整且密集的介孔结构可提供极高的比表面积来暴露更多活性位点,从而提高氧化还原反应速率,加速电子的产生与传输;丰富的孔道通路保证离子传输通畅,良好的空间稳定性提高电极的机械稳定性。因此该类柔性电极材料具有广阔的前景。本论文以三维纳米线阵列为三维骨架,通过多种材料的复合构建三维分级结构体系,利用不同材料之间的协同效应,改善电极的整体性能,以制备出高能量密度、高功率密度和长循环稳定性高性能的超级电容器电极材料,并进一步构建可穿戴柔性固态超级电容器。主要研究工作及结论如下:（1）采用水热法在泡沫镍基底上原位制备了规整有序且独立分离的Co₃O₄纳米线阵列,构建了稳固的三维纳米骨架。依托该三维骨架,采用电化学沉积法在其表面分别负载了Mn O₂及PPy纳米材料,进而分别制备了3D Co₃O₄@Mn O₂@PPy及Co₃O₄@PPy@Mn O₂多重复合纳米结构电极材料。不同材料的复合有效地改善了电极的电化学性能,不同的分级组合结构展示出了性能的差异。（2）依托在柔性碳布基底上制备的三维Co₃O₄纳米线阵列为骨架,采取一步电化学共沉积法,在Co₃O₄纳米线表面制备了MnO₂-PPy复合壳层,构建了3D Co₃O₄@MnO₂-PPy复合核壳纳米线阵列,实现了高理论比电容的MnO₂与高导电性的PPy在分子水平上的均一掺杂,进而产生分子耦合效应,有效增加了电极材料体相的氧化还原活性位点,激活了复合电极材料体相充分参与氧化还原反应可逆过程,进而有效增强了MnO₂-PPy复合壳层的电子转移效率和电极材料的整体电化学性能。该复合电极材料在1mol L^-1Na₂SO₄溶液中的比电容值高达574 F g^-1(电流密度1 A g^-1),具有良好的倍率性能和电化学可逆性。（3）利用3D Co₃O₄@MnO₂-PPy复合核壳纳米柔性电极构建了柔性对称型固态超级电容器,并研究了其性能。结果表明,该柔性固态超级电容器的能量密度可达41.3Wh kg^-1,功率密度可达4348 W kg^-1。更重要的是,该器件独特的三维电极结构在弯曲、折叠或扭曲期间有效地避免了结构塌陷,各角度弯曲状态下电容值保持稳定,在经历高达1000次弯曲和扭曲循环后,仍具有93.0%的高电容保持率,表明其在柔性可穿戴电子领域具有良好的应用潜力。