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本论文尝试利用有机电极材料制备柔性电极，将聚合物活性材料用于柔性锂离子电池，为实现全聚合物锂离子电池的目标进行了一些探索。论文中设计合成了三种不同的活性电极材料，制备了两种柔性电极。电化学测试表明，三种电极材料具有较高容量、优异的倍率性能和良好的循环稳定性，并且柔性电极具有良好的机械性能和耐弯折性能。 1.羰基化合物/碳纳米管复合电极材料的制备与锂离子电池性能的研究 采用超声分散的方法制备了碳纳米管与羰基化合物复合电极材料，并利用聚合反应进一步得到了聚酰亚胺/碳纳米管复合材料。通过红外光谱，固体核磁详细表征了复合材料的结构，利用恒流充放电，交流阻抗谱等方法表征了材料的锂离子电池性能，探讨了不同碳纳米管含量对复合材料性能的影响。发现与碳纳米管复合能够显著提高电极材料的倍率性能，PTCDA@5％CNT在2C时，容量具有115 mAh·g-1，是PTCDA容量的11倍。聚合能够进一步提高循环稳定性，300次循环测试发现，容量保持率由聚合前的74％提高至93％。 2.聚酰亚胺/碳纳米管柔性电极 利用真空抽滤方法制备了碳纳米管自支撑膜，以碳纳米管膜作为集流体，采用原位聚合的方法制备了聚酰亚胺/碳纳米管(PI/SWNT)柔性电极，实现了基于羰基聚合物的柔性电极的制备。详细研究了单体浓度，反应时间对性能的影响。利用红外光谱，XRD表征了电极材料的结构，利用电化学方法表征了材料的容量和循环性能，通过循环伏安测试结合理论计算研究了活性材料的储锂机理。PI/SWNT电极具有226mAh·g-1的高容量，在20C下容量可以保持53％，倍率性能优异。同时对电极材料的弯折性能进行了初步探讨。 3.大面积柔性聚合物电极的研究 在碳纳米管的分散液中利用聚合的方法制备了聚酰亚胺/碳纳米管(PMTA/SWNT)复合材料，采用擀压的方式制备了直径为10 cm的柔性电极，其中碳纳米管膜作为集流体，复合材料作为活性材料，此方法可以利用卷对卷加工方式进一步扩大制备，有望实现柔性电极的大规模制备。利用红外光谱，元素分析，固体核磁，XRD表征了复合材料的结构与成分。研究了反应温度，单体浓度，碳纳米管含量对电化学性能的影响，PMTA/SWNT在0.1C时具有160 mAh·g-1的容量，循环200次后容量保持86.6％。利用弯折测试仪测试了柔性电极的耐弯折性能，电极弯折1000次后，容量保持率有80％。