近年来,便携式电子设备及柔性电子产品发展迅速,催生了对柔性储能设备的需求。超级电容器因其低廉的维护成本、较大的能量密度和功率密度、快速的充放电性能、较长的使用寿命和良好的安全性等,受到了研究者们广泛的关注和期待。本文利用金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)高比表面积、形貌结构可控、以及丰富的氧化还原活性位点等特性,针对其用于超级电容器时导电性和稳定性较差的缺点进行了一系列研究:(1)通过用简单的水热法和热处理实现了线状、大片状和蜂窝片状不同形貌NiCo2O4阵列材料在碳布上的可控制备。线状、大片状和蜂窝片状NiCo2O4电极材料用作超级电容器电极材料时表现出优异的电化学性能,在2 mA/cm2的电流密度下,质量比容量分别达到54.5、39.0、41.7mAh/g,电流密度达到20mA/cm2时,线状、大片状和蜂窝片状NiCo2O4电极材料的容量保持率分别为82.3%、82.1%和73.5%,均表现出良好的倍率性能。在三种形貌的NiCo2O4材料电化学性能比较中,NiCo2O4纳米线具备最佳的电化学性能。(2)选择碳布上NiCo2O4纳米线阵列为基底,通过二次溶剂热法成功实现了 NiCo2O4@Ni-MOF核壳阵列材料在碳布上的可控制备,并系统研究了反应时间及负载量对电极材料电化学性能的影响。得益于其独特的分层核壳结构以及NiCo2O4和Ni-MOF材料间的协同效应,反应时间为12 h的NiCo2O4@Ni-MOF复合电极材料在2mA/cm2的电流密度下,比容量高达208.8mAh/g,电流密度达到20 mA/cm2,容量保持率为68.2%,倍率性能优异。此外,相较于纯Ni-MOF材料,NiCo2O4@Ni-MOF核壳阵列材料的导电性得到极大的改善。(3)基于NiCo2O4@Ni-MOF复合材料组装得到柔性固态超级电容器,在348.9 W/kg的功率密度下表现出32.6 Wh/kg的能量密度,同时具备极其优异的循环稳定性,经过6000次循环容量基本不发生衰减,此外器件可以在不同弯折角度下稳定工作。组装得到的柔性固态超级电容器成功驱动了电子表工作。