随着人们对于环境问题的关注越来越多,以超级电容器为代表的环境友好型储能设备以其解决能源危机和绿色无污染的优势被越来越多的科学家发现和研究。人们需求和科技进步使各式各样电子产品推陈出新,可穿戴的电子器件更是蓬勃发展,其安全性成为重要的考虑因素。然而传统液态超级电容器体积大,便携性差,存在电解液泄露等问题,大大限制了其进一步的应用和发展。研究发现全固态超级电容器可以满足便携,可穿戴,安全,多功能,舒适度等条件,其中,凝胶聚合物电解质（GPE）作为全固态超级电容器的重要组成部分成为近年来的研究热点,然而以聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酰胺（PAM）等合成高分子为主的聚合物电解质往往存在易燃,热稳定性差等缺点,因此,研究一种阻燃性凝胶聚合物电解质尤为重要。生物多糖具有种类繁多、来源广泛、环境友好、凝胶性等特点,在凝胶聚合物电解质方面具有应用潜力。本文以琼脂,黄原胶凝胶为研究对象,利用其优异的亲水性和成膜性用作超级电容器固态电解质,同时为解决天然高分子本身机械性能较差的问题,选择PVA、PAM等聚合物作为共混对象。首先,琼脂和黄原胶作为凝胶基体在加入锂盐时表现出阻燃特性,可以大大提高固态超级电容器的安全性。其次,琼脂和黄原胶的亲水性还可以提高离子电导率,从而增加超级电容器的容量。因此,本文通过采用生物多糖与聚合物共混制备了水凝胶应用于全固态超级电容器中,并着重探究了其阻燃性、热稳定性,机械强度和电化学性能。（1）以琼脂/PVA（AP）为聚合物基体,醋酸锂为电解质盐,通过高温互溶,冷却成膜等过程制备了具有阻燃性的凝胶聚合物电解质A1P1-GPE。以AP-GPE为电解质,活性炭作为电极材料组装了固态超级电容器。A1P1-GPE的面积比容量高达697.22 m F cm-2,离子电导率为38.8 m S cm-1。此外,A1P1-GPE具有较好的阻燃性能,其热释放速率（HRR）为170.76 kw m-2,总热释放量（THR）为4.33MJ m-2,总烟释放量（TSP）为0.15 m~2 kg-1。最后,A1P1-GPE在180度弯曲后的电化学性能基本没有变化,并成功为电子表供电。密度泛函理论（DFT）的计算也揭示了琼脂与PVA分子可以形成氢键（d=0.316 nm）,从而形成三维互穿网络结构,这有利于Li+在羟基氧原子上的运动。径向分布函数（RDFs）体现了Li-O配位键的形成(0.195 nm,gLi-O（r）=8.78),表明AP-GPE体系有利于Li+的移动。均方位移（MSD）的斜率计算得到的Li+的扩散系数(D+Li)增大到71×10-6 cm~2 s-1,进一步说明AP-GPE体系有利于Li+的运输。（2）以黄原胶/PAM（XP）为聚合物基体,醋酸锂为电解质盐,通过物理共混,紫外光引发交联等过程制备了阻燃性凝胶聚合物电解质XP-GPE。以XP-GPE为电解质,活性炭作为电极材料组装了全固态超级电容器。XP-GPE的面积比容量高达473 m F cm-2,机械强度为240%的形变下,拉伸强度为0.3 MPa。XP-GPE在弯曲180度后的电化学性能基本没有变化,并成功点亮了LED灯。将黄原胶和PAM共混,黄原胶可以提高电解质的安全性,PAM经过光引发聚合,可以提高电解质的机械性能。共混聚合物形成的交联互穿网络有利于锂离子的传输,从而提高了电容器的离子电导率。