超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、充放电速率快等诸多优点,广泛应用于移动通讯、医疗卫生等领域。然而,受限于外界恶劣环境的影响,超级电容器在低温环境下由于电解质中离子迁移缓慢造成的性能衰减或在受力变形时由于电极脱落所造成的器件失效严重影响了其在更广泛领域的使用。印刷电子技术的发展使得平面超级电容器更易于通过电极构筑与器件设计实现新颖的功能,并用于缓解甚至解决上述问题。本文中,针对超级电容器在低温下的性能衰减以及受力弯折时的失效问题,我们充分利用纳米氮化钛的种种优势,通过构筑双功能氮化钛光热电极以及设计可打印柔性器件分别实现了超级电容器在低温下的性能提升以及在受力时的完整结构保持,使得超级电容器在低温和受力变形时依旧能够用于正常的供能。具体研究内容及结果如下:（1）凝胶电解质在低温环境下,缓慢的离子迁移速率使得超级电容器的性能大幅衰减。鉴于此,利用氮化钛的电化学活性以及光热转换特性设计光热电极,构筑具有光热自升温能力的超级电容器,实现了超级电容器在低温环境下的应用。在一个太阳光照下,所构筑的平面超级电容器的温度在30分钟内从-36℃升高到-10.8℃。得益于氮化钛出色的光热自加热效应,凝胶电解质的离子迁移速率显著提高,器件的电化学性能得到大幅提升。在-40℃的敞开环境中,光热自加热超级电容器的电容在5 m V s-1下提高了38.0%,能量密度在0.4 m A cm-2下提高了81.8%。这项工作表明,通过双功能氮化钛电极的光热自加热策略可以有效地提高储能装置在敞开低温环境下的电化学性能,因而该器件在极端气候条件下具有好的应用前景。（2）常规超级电容器在受外力弯折时由于变形、开裂等现象易损坏失效。针对这一问题,通过水系氮化钛墨水的配置以及柔性基底的亲水性处理,并借助喷墨打印技术使氮化钛以叉指电极的形式沉积在基底上并与基底牢固地结合,进一步使用柔性材料对器件进行封装以提高其稳定性,构筑了具有柔性可弯折特性的超级电容器,以抵抗超级电容器由于外力弯折变形而造成的不可逆的电容损失甚至失效。该工作探究了水系氮化钛墨水的“液滴喷射-基底润湿-墨痕干燥”过程,得到了分散稳定、流变性质合适的可打印墨水。最终所构筑的柔性超级电容器在1 m V s-1下展现出了2.8 m F cm-2的面电容,且在5 m V s-1的扫速下弯折180°后电容保持率依旧能达到96.1%。这项工作表明,该超级电容器在各类微型电子器件领域具有重要的应用价值。