随着柔性可穿戴设备的快速发展,推动了高性能、高安全性的柔性储能器件的发展需求。传统的电化学储能器件例如锂离子电池使用有毒有害易燃的有机电解液,存在很大的安全隐患。相比之下,新型的水系锌离子电池(AZBs)不仅制作简单、成本更低、比容量较高,而且安全无毒,对柔性储能设备来说不失为一个更佳的选择。相比传统含有有毒的过渡金属元素的无机材料,可再生资源丰富的具有氧化还原活性的有机材料凭借其价廉、低毒、结构可设计、易于量产和资源可持续性等优点,极具发展前景。但是,大多数已报道有机正极材料存在溶解的问题,导致循环稳定性不足。此外,由于现有材料和工艺制备的纤维电极的活性物质与基底之间的界面作用较弱,使得活性物质容易脱落,无法满足规模化生产及应用的需求。因此,为了满足柔性AZBs的规模化制备与应用,需要开发出不仅具有高容量、低溶解度,还要与基底之间存在强界面作用的新型有机正极材料。本论文中,受到具有强粘附性,氧化还原活性的聚多巴胺(PDA)的启发,通过协同界面作用,将PDA同时作为有机电极材料和纳米结合剂,开发出具有大容量、高柔性和长耐久性的可编织、可缝纫、可洗涤的AZBs-基纤维电极。结合XPS,FT-IR,Raman,UV-Vis和TG的分析,得到去除PDA中可溶性杂质和提高活性官能团比例的最佳处理温度。通过UV-Vis测试表明,优化后的PDA在电解液中具有优异的稳定性。优化后的纤维电极在50 mAg-1的电流密度时,可提供372.3 mAhg-1的高比容量。以1000 mA g-1的电流密度循环时,在1700次循环之后具有80%的高容量保持率,3500次循环后还能够拥有60%的容量保持率。通过动力学计算,表明了赝电容的存在有利于提高电池的倍率性能和容量。利用XPS和FT-IR对不同电化学状态下的PDA进行表征,阐明了PDA中羰基作为活性位点的储能机理。此外,实现可穿戴设备的商业化需要机械化生产的参与,其需要纤维电极具有良好的柔韧性、高的强度及活性物质稳定附着等特点。通过SEM表征得出本工作制备的纤维电极在经历缝纫和水洗之后,PDA没有发生明显的脱落,展现出超强的粘附性。拉伸测试也表明纤维电极具有较高的拉伸强度。因此,高稳定性和高强度的柔性纤维电极可直接缝纫或编织成定制形状的可穿戴储能织物。结果,通过将AZBs缝制或编织到织物中而制备的完全融合到普通服装中的柔性针织和编织电池表现出优异的电化学性能。缝制的AZBs可以在不同的弯曲状态下保持稳定的比容量,并且在弯曲180°下循环1200次后,仍具有52%的容量保持率。而且,无论是在水中洗涤3小时,还是在不同条件下弯曲,缝合和编织的储能织物都能够保持稳定的电化学性能,为各种电子设备供电。因此,本论文缝纫和编织的储能织物在可穿戴电子设备中显示出巨大的应用潜力。