柔性超级电容器在使用过程中常受弯曲、拉伸等外力作用,易受损伤甚至断裂,导致器件性能下降乃至消失。以机械性能优异的自修复材料作为电解质,制备自修复超级电容器,是一种有效的解决方法。因此,本文以冻融循环法制备具有良好力学和自修复性能的聚合物水凝胶电解质,原位聚合聚苯胺电极材料,构建一体化自修复超级电容器,在确保电化学性能的基础上赋予超级电容器自修复性能。主要工作如下:（1）以冻融循环法制备物理交联聚乙烯醇/硫酸（PVA/H₂SO₄）水凝胶电解质,抗拉强度为0.29 MPa,离子电导率为57.8 m S cm^-1。10次断裂/愈合后,其离子电导率仍达25.9 m S cm^-1。原位氧化聚合聚苯胺（PANI）电极制备一体化自修复PANI-PVA/H₂SO₄超级电容器。苯胺浓度为0.2 mol L^-1,电流密度为0.2 m A cm^-2时,超级电容器表现出470 m F cm^-2的面积比电容。一次修复后电容保持75%。（2）以细菌纤维素（BC）为第二网络制备PVA/BC/H₂SO₄双网络水凝胶电解质。BC质量为PVA的0.4%时,离子电导率为138.9 m S cm^-1,抗拉强度为0.41 MPa,相对PVA/H₂SO₄水凝胶分别提高140%和41%,2次修复后离子电导率仍达81.9 m S cm^-1。对一体化PANI-PVA/BC/H₂SO₄超级电容器,BC质量为PVA的0.6%,苯胺浓度为0.2 mol L^-1时,电容器在0.2 m A cm^-2电流密度下,比电容最大为581 m F cm^-2,高于PVA/H₂SO₄电解质所对应的超级电容器比电容。自修复后其面积比电容保留率为66%。（3）将聚乙烯醇与丙三醇（Gly）复合制备PVA/Gly/H₂SO₄水凝胶电解质。丙三醇和水的质量比为1:2时,水凝胶的抗拉强度最大为0.55 MPa,相对PVA/H₂SO₄水凝胶提高90%左右。丙三醇与水的质量比为4:5时,离子电导率最大为66.9 m S cm^-1,10次修复后离子电导率25.9 m S cm^-1。苯胺浓度为0.3 mol L^-1时,PANI-PVA/Gly/H₂SO₄超级电容器比电容最大,在0.2 m A cm^-2电流密度下,比电容为476 m F cm^-2,高于PANI-PVA/H₂SO₄超级电容器。自修复后其面积比电容保留率为57%。该论文有图53幅,表4个,参考文献106篇。