随着电力设施的普及,可充电式移动设备得到了大范围的推广与普及。传统的干电池、铅酸电池、甘汞电池等储能设备由于较低功率密度以及严重的环境污染已经不符合当今的社会发展理念。因此,具有功率密度高,充放电速率快,重量轻,结构简单等优点的超级电容器得到了广泛关注。超级电容器通常由电极和电解质两部分组成,电解质会影响其安全性及其最大工作电压。传统的电解质包括液态电解质和固态电解质两种,但是液态电解质存在几种常见弊端,例如在组装过程中容易造成电解质的泄露,以及不便于携带等缺点。于是,固态电解质成为了现在大多数科研工作者的首选。聚合物电解质相较于其他固态电解质来说,具有较好的柔性以及更高的使用温度,可适用于更加严苛的环境中,目前,在超级电容器电解质中已经使用了一些高分子材料,如:聚苯并咪唑、聚乙烯醇、壳聚糖等,由于其良好的成膜性、高的质子传导率和优异的机械强度而受到广泛关注。在此之前,已经有一部分工作者将其应用于超级电容器领域,并取得了不错的成绩。本论文在聚合物体系内部设计一种笼状交联结构（c PBIOH-X）,即引入硅氧烷结构,硅氧烷一端与聚合物体系相连接,另一端通过水解形成Si-O-Si交联网络。这种交联网络既可以提高体系内的磷酸吸收能力,又可以提升其磷酸保留能力以及机械性能。复合膜在浸泡磷酸后,其断裂强度可以达到8 MPa左右,并且c PBIOH-30样品在170°C下其质子传导率最高可达50 m S cm^-1。组装电容器后,电容值随着温度升高而成梯度增加,在150°C下时,电容值最高可达62.3 F g^-1,在5000次充放电循环后,电容保持率能够达到96.1%。由于聚苯并咪唑类聚合物与电极材料之间的相容性不佳,所以我们选取与活性炭电极相容性较好的壳聚糖作为我们接下来的研究。通过将壳聚糖季铵化,再与聚乙烯醇（PVA）两者混合,加入离子液体,制备出凝胶电解质,再在其中加入碳纳米管,为凝胶内部形成离子传输通道,同时碳管的加入也提高了凝胶的机械性能。最终,我们制备的凝胶在室温下的质子传导率为33 m S cm^-1。组装成超级电容器器件后,器件的电容值为43.15 F g^-1,最大能量密度可达到10.03 Wh kg^-1。并且凝胶表现出优异的传感能力,传感因子为0.995,响应时间为180 ms,经过多次循环后仍能保持优异性能。