目前,锂离子电池广泛应用于人们生产和生活的各个方面。锂离子电池具有高的比能量密度,其自放电率低,工作温度范围宽,无记忆效应,与传统锂蓄电池相比能适应更广泛的应用领域,然而,锂离子电池能量密度较低,会阻碍其进一步的应用。随着研究人员的进一步研究,发现双离子电池具有较宽的工作电位窗口、较高的能量密度、较低的成本,而且电极材料更加环保等优点。基于以上优点对双离子电池的研究已经成为当今的热点之一。随着电子产品的不断更新换代,电池的需求也在日益增长,为了满足日益增长的消费者对电池的需求,越来越多的研究人员致力于柔性可穿戴电池的研究。传统的电池受电极材料和制备工艺的制约是刚性不能弯折的,如果强行弯折可能会发生短路引起危险。制备柔性电池就需要制备出柔性可以弯曲并且电化学性能良好的电极材料。在课题研究中,根据双离子电池的工作原理设计了两种柔性纤维状双离子电池,一种是多孔铝丝同时作为负极活性电极材料和集流体,膨胀石墨作为正极活性电极材料的柔性纤维状锂双离子电池,多孔结构可以缓冲电极的体积膨胀并增加离子扩散率和电极反应活性位点。膨胀石墨能增加电极反应活性位点和嵌入的离子的数量,基于正极材料活性物质,电池显示出598 Wh kg-1的高质量比能量密度(体积比能量密度为23.4 mWh cm-3)。另一种是ReS2@CNT-fiber作为负极活性电极材料,膨胀石墨作为正极活性电极材料的柔性纤维状钾双离子电池,二硫化铼较宽的层间距能够容易嵌入进离子,电池显示出412.9 Wh kg-1的高质量比能量密度。传统的锂离子电池的电极反应过程中锂阳离子在正极和负极之间循环移动,引起电子在正负极之间循环移动而进行充放电。与之不同,双离子电池在电极反应过程中阴离子也参与电极反应。为了正确研究双离子电池的反应机理,也做了一系列的原位和非原位的物理表征实验。通过对实验结果的分析得出了双离子电池负极和正极以及整体的电极反应过程化学方程式。