随着能源需求的急速增加,化石燃料的逐渐减少,不可再生资源难以长期地和便利地供给人类的生产和生活,新型储能材料领域的发展迫在眉睫。目前,锂离子电池虽然具有单位体积能量携带能力较高和使用寿命较长等优势,但是依旧难以填补目前对储能材料的柔性及安全性等新的要求。伴随着柔性电子器件的兴起,聚合物材料由于其便于加工,易于设计和调控以及可制备柔性材料等优点,成为了目前研究领域的重要研究方向,尤其是柔性聚合物的制备与应用方面。二茂铁基聚合物,是最为典型的有机过渡金属聚合物。它兼具了聚合物材料的优点及有机过渡金属元素在电与电化学上的独特性能,具有重要的及潜在的探索价值和研究意义。二茂铁基聚合物(PFS)通过有目的的设计,可以合成具有稳定氧化还原电势的膜材料,并可以提高其氧化电位,进而拓宽其应用范围。目前电化学设备使用的电解质主要可分为有机溶剂电解质、水系电解质和聚合物固态电解质。水系电池有着不易燃、易组装、低成本、高电导率等优势,是目前电池领域的重要研究方向。PFS具有相对稳定的氧化还原电位,而且通过设计调控,可以提高其氧化电位,进而有更广泛的应用范围。因此,通过研究PFS在水溶液中的电化学表现,有助于推动其在电化学和储能领域有更进一步的应用。本文有目的性地合成了聚二茂铁二甲基硅烷、聚二茂铁甲基硅烷、聚二茂铁甲基氯硅烷,并对其进行了红外光谱、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射、热重分析、拉曼光谱的表征,接着主要探索了三种聚合物在水系溶液中的电化学行为,分别研究了三种聚合物在 Li2SO4、NaCl、KNO3、LiNO3、NaNO3、Na2SO4、NaOH、NaBr、NH4C1、LiClO4、NaClO4水溶液及NaCI04的乙腈溶液中的循环伏安曲线。三种聚合物有着类似的结构,但其中活性中心铁原子附近的官能团的吸电子能力逐渐增强,氧化电位也随官能团吸电子能力的增强而上升,证实了通过引入不同的基团可以调控它们的氧化电位:三种聚合物的氧化电位,相对于饱和甘汞电极,均0.55 V以上。本文还探究了 PFS膜电极与循环伏安扫速、水溶液中电解质浓度的关系以及单位面积质量对玻碳电极上膜电极的影响。结果表明,在多种水系溶液中,PFS的循环伏安曲线出现氧化峰和还原峰,循环伏安曲线呈中心对称且保持不变,说明了聚合物材料在水系溶液中有相对稳定的氧化电位和还原电位,且具有良好的循环可逆性,证实了 PFS材料在水系溶液中良好的电化学性能;随着循环伏安扫速的增加,氧化电位逐渐向高电势方向偏移,还原电位逐渐向低电势方向偏移,氧化还原峰差值变大,说明电极的氧化还原过程受扩散控制,暗示了电极表面发生阴离子的渗入和迁出;电解质浓度、单位面积质量等因素会改变PFS在水系溶液中的电化学行为,说明通过改变电解质浓度、单位面积质量等因素可以调控其在水溶液中的电化学表现。