随着材料科学和纳米技术的不断进步、小型化和无线革命的不断发展,可穿戴智能纺织品正在经历重大的发展。储能用纺织品继承了传统纤维/纺织品的优势,具有传统纤维/纺织品的延展性,同时具有电子产品的功能。然而,将电子设备集成到纺织品中的关键挑战之一是对轻便、灵活和高性能储存单元的研究。同时,比容量和工作电压是决定储能器件电化学性能的两个最重要的因素。其中具有较大理论比容量（1370 F/g）的二氧化锰（MnO2）和碳纤维进行复合可结合双电层/赝电容的双重储能机制,提高复合电极的储能电容量。但通过纳米MnO2掺杂和表面调控以实现电压窗口扩充方面的研究较少,且其复合材料形貌、结构参数与其赝电容贡献比和电化学窗口扩充效应相关机制方面缺乏系统探究和理论支撑。本论文分别基于静电纺丝法和电化学沉积法将不同阳离子掺杂MnO2负载于碳纤维内部和表面制备不同形貌结构的柔性复合纤维电极,阐明其负载条件、形貌结构与复合电极电化学性能之间的构效关系,研究不同阳离子掺杂MnO2对赝电容贡献占比和电化学窗口的扩充机制。主要研究内容和结果包括:金属离子掺杂MnO2/酸化碳纳米管基可拉伸纳米纤维的制备及其超级电容器的组装。将水热法/一锅法制备的不同阳离子掺杂MnO2分散于聚乙烯醇（PVA）溶液中进行静电纺丝,结合重复“浸渍-烘干”法在纳米纤维表面包裹一层致密的碳纳米管薄膜制备纳米纤维电极,研究不同阳离子掺杂MnO2的形貌及结构参数对电化学性能的影响。为进一步提高纳米纤维电极的断裂伸长率,以聚己内酯（PCL）/三氟乙醇（TFE）为纺丝液核层,Na-MnO2/PVA为壳层进行同轴静电纺丝制备可拉伸纳米纤维电极,该电极在2 m A/cm~2的电流密度下比电容为52.89m F/cm~2,且断裂伸长率为62.39%。进一步与PVA/Li Cl凝胶电解质进行对称型超级电容器的组装,其工作电压窗口提高至1.2 V的同时能够在扭曲、拉伸和各种角度弯曲状态下保持良好的电容性能,在100 m V/s时的电容为0.655 m F/cm~2。仅通过一步核/壳纺丝所构建器件的延伸性和宽电压显示了Na-MnO2/CNTs基纳米纤维电极在柔性储能方面的巨大潜力。阳离子掺杂MnO2/碳布基柔性电极的制备及超级电容器宽电压储能机制。从电极表面调控出发,通过两步电沉积法在不同饱和硫酸盐中制备了不同阳离子掺杂MnO2/碳布基柔性电极。探讨不同沉积条件和不同金属离子（K+、Na+、Li+）掺杂对其复合材料表观形态、结构及电化学性能的影响机制,研究掺杂态MnO2的赝电容占比和复合电极的电压窗口扩充机制。通过优化恒压沉积和电化学氧化条件,制备的掺杂态MnO2/碳布复合电极MNC-2(Na0.31MnO2/碳布)的电压窗口可扩充到1.4 V,在扫描速率为10 m V/s下的电容为327.55 F/g,在电流密度为2 A/g下循环3000次电容保持率为87%,且掺杂态MnO2赝电容占比达35.56%。进一步以Na0.31MnO2/碳布为对称电极组装柔性超级电容器（NSCs）,可在0-1.4V工作区间内具有良好的柔性电容性能,在功率密度为1150 W/kg时,能量密度可达到19.1 Wh/kg（能量密度26.8 Wh/kg时功率密度为300 W/kg）。研制的高性能柔性储能设备可为便携式和可穿戴电子设备的拓展应用提供新思路和策略支撑。