柔性可穿戴是电子设备的未来发展方向,作为电子设备的心脏——便携式电源也是目前的热门话题。电极是电源系统内重要的组成部分之一,也是电源系统能否发挥预期作用的重要一环。因此,开发新型、高效的柔性电极对于柔性可穿戴的电池是至关重要的。基于此,本文以具有高比表面积、易于修饰的金属有机框架材料为原料,采用简便、普适的静电纺丝法进行柔性电极的制备。同时,本文也探讨了这些电极在锂离子电池和钠离子电池中的性能。具体内容概述如下:1、提出一种简便的方法,通过静电纺丝锰基金属有机骨架(Mn-BTC)实现了卵黄壳MnOx纳米结构以类葡萄球状形态存在于碳纳米纤维中。蛋黄壳结构缓冲了MnOx的锂化体积膨胀,而纤维约束确保了充电/放电过程中的结构完整性,从而实现了所谓的双重缓冲,以应对循环的体积波动。奥斯瓦尔德(Oswald)成熟和柯肯达尔(Kirkendall)过程相结合,通过全面的仪器表征和混合控制实验很好地阐明了蛋黄壳结构的形成机理。双重缓冲设计提高了出色的电化学性能,并在1000个循环中表现出优异的稳定性,而非原位成像证明了锂/锂的“呼吸”效果。此处获得的关于纳米结构MnOx的制造方法和电化学知识也可以扩展到其他TMO,在高性能锂离子电池(LIB)中实现突破。2、通过在实验1的静电纺丝浆料中添加CNT,来增强电极的导电性,从而提升电极的锂离子电池性能。该电极应用于锂离子电池中在容量、倍率和稳定性方面都要优于未添加CNT的电极。3、利用静电纺丝法将ZIF-67材料包裹于聚丙烯腈中,并经过煅烧得到框架结构的氧化钴与碳的复合薄膜电极。其高达20 A g-1的钠离子电池的超高倍率性能和超过6000次循环的超稳定循环归因于氧化钴框架结构的双重缓冲作用以及循环过程中的碳纤维的弹性形变。原位拉曼分析和异位显微分析都揭示了在氧化过程中氧化钴的可逆转化。其优于市售Pt/C的优异ORR活性主要归因于丰富的Co-N-C种类以及微孔骨架结构上活性位的完全暴露。本文进一步展示了柔性可充电钠离子全电池和锌空气电池,它们具有出色的能源效率,循环稳定性以及机械变形能力。