近年柔性生物电子器件因其在个性化医疗领域起着至关重要的作用而受到了越来越多的关注,而快速发展的柔性生物设备对供能有着急切的需求,这对现阶段的储能市场提出了一个安全、高效的柔性储能要求。水系锌离子电池（AZIBs）因其具有高能量密度、成本低廉、安全、环境友好等优点,被列为优先考虑作为柔性设备来开发应用的储能器件之一。然而,相对较差的循环稳定性以及缺乏适合实际应用的电极材料活性物质成为其快速发展路上的绊脚石。所以,水系锌离子电池目前的产业发展情况被限制在了如何开发一种本征高性能电极材料。截止目前已被报道的AZIBs正极材料在循环稳定性,比容量等方面存在着一些不足之处,因此探索水系锌离子电池新型正极材料并对其反应机理进行深入探究,对于开发成本低廉且有绝对安全性优势的AZIBs和柔性储能设备对快速建立成熟的柔性生物电子器件产业有重大意义。金属有机框架（MOFs）材料,因为其独特的框架结构、大的比表面积、合成可调剂等优点在众多领域运用广泛,其较大的表面积和高孔隙率特点也为其在能源储存领域的应用带来了可能性。因此,近年来越来越多的学者探究了其作为储能材料的性能,其作为锂离子电池和钠离子电池电极材料的应用潜能已经得到多方研究成果的验证。综上,本文基于MOFs材料针对柔性水系锌离子电池正极材料进行设计开发,结合MOFs材料特点着手于对材料进行设计合成、对电化学性能进行测试和对电化学反应机理进行探究、以及对柔性可穿戴电池的构建等方面展开了一系列的研究工作。具体内容概括如下:1.基于锰基的电极材料在锌离子电池中的广泛运用以及MOFs材料高孔隙率、大比表面积的特点,在本章节中,我们以Mn作为金属离子,对苯二甲酸（PTA）作为有机配体,通过水热法合成了锰基的金有机框架材料MOF-73,并首次将它用作为水系锌离子电池的正极材料。材料表征的结果显示成功的合成出了纯相的MOF-73;电化学测试的结果显示,该材料展现出较高的比容量875 mA hg-1(0.84 mA h cm-2)和上升的循环性能。同时,一系列非原位表征结果表明MOF-73的放电平台在1.47V左右,在循环的过程中,除了MOF-73本身参与Zn2+的嵌入/脱出之外同时它可以诱导锰离子沉积形成锰基化合物共同参与容量贡献。2.在上一章中,我们构建了以MOF-73为正极材料的水系锌离子电池体系。该体系展现出了优异的电化学性能。在这一章,我们选择使用了离子半径更大的Ca2+,合成一种Ca-PTA金属有机框架材料并探究了它作为AZIB的正极材料的性能,理论上可以提升电池的电化学性能的稳定性。实验结果显示,Ca-PTA在达到较高比容量472 mA hg-1(0.51 mA hcm-2)的前提下,在300 mA g-1的电流密度下长循环测试中,2700圈后容量保持率在90%左右。后续对储锌机理的表征结果显示出了电极反应良好的可逆性,Ca-PTA的放电平台在1.5 V左右,同时它还能诱导锰离子沉积形成锰基化合物共同参与容量贡献。3.基于前两章成功构建的Zn/MOF-73和Zn/Ca-PTA两个水系锌离子电池体系,我们选择了循环稳定性更高的Zn/Ca-PTA体系用于柔性电池的组装。结果显示该柔电池体系在稳定的前提下将电池弯曲折叠仍然能表现出较为稳定的电化学性能。后续将该柔性电池进行一些实际的运用,表明了该柔性电池在生物电子设备上的实用性。本论文的工作对探究高性能水系锌离子电池电极材料和深入理解Zn/MOFs电池理论以及推动高安全性的柔性可穿戴电池技术进步都具有及其重要的价值。