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燃料电池和超级电容器作为高效的能量储存和转换设备,已经成为当前的研究热点。NaBH4和CH3OH具有较高的氢含量,且与液态氢相比更易于保存,安全性更高,对于燃料电池来说是十分优秀的可再生燃料。电极材料是燃料电池和超级电容器的重要核心部分,常规方法是将活性物质、导电剂以及粘结剂混合涂覆于金属基体表面,但是金属基体具有不易于卷绕加工的缺点且粘结剂的使用会降低催化剂的利用料率。柔性无粘结剂电极,克服了涂覆法导致的催化剂效率低,电极电化学性能差的不足,随着可穿戴型电子设备的迅猛发展,对可卷绕加工的柔性电极成为研究的热点。本文以滤纸及柔性的海绵、塑料等作为电极基体,通过涂覆、浸渍干燥、粘贴、电沉积等过程制备了柔性镍碳复合电极,使用SEM,TEM,XRD,Raman,FT-IR,ICP等手段对电极的结构进行了表征,采用循环伏安(CV),电化学阻抗谱(EIS),计时电流(CA)等电化学测试方法研究了柔性镍碳复合电极催化NaBH4和CH3OH电氧化的性能以及其在超级电容中的应用。以滤纸、A4纸和塑料为基底,分别用8B铅笔涂覆的石墨层和双面胶带粘结的碳纳米管(MWNTs)作为导电衬底,通过电沉积法在导电衬底表面沉积Ni薄膜,再采用置换法制备NiPd膜、NiAu膜和NiPt膜,进而组装成无粘结剂的柔性PdNi膜-石墨烯-滤纸(PNGF)复合电极、A4-8B-Ni薄膜-Au(ABNiAu)复合电极和NiPt膜-MWNTs-塑料(PMNP)复合电极,并研究了其催化NaBH4电氧化的性能。其中柔性PdNi膜-石墨烯-滤纸(PNGF)复合电极由于其PdNi的协同效应和氢在石墨表面的吸附作用,展现了较高的电催化活性和稳定性,在2 mol L-1 NaOH和0.1 mol L-1 NaBH4中-0.3 V的条件下,计时氧化电流密度可达到385 mA cm-2。在-0.2 V电压下,50 mmol L-1 NaBH4中的柔性A4-8B-Ni薄膜-Au(ABNiAu)复合电极上的氧化电流密度为180 mA cm-2。柔性NiPt膜-MWNTs-塑料(PMNP)复合电极在0.1 mol L-1 NaBH4溶液中,其上的电流密度在外加电压为0 V时可达到750 mA cm-2。以海绵作为电极基底,通过浸渍-干燥法进行碳纳米管(MWNT)自组装改性,再在其上电沉积镍纳米颗粒,制备了柔性MWNT改性海绵镍复合电极(MSNi),通过循环伏安法,计时电流法和电化学阻抗谱研究了 MSNi电极对CH3OH电氧化的催化活性,柔性MWNT改性海绵镍复合电极(MSNi)拥有特殊的三维多孔结构和高的水吸附能力,在制备过程中不使用任何粘合剂,在0.5 V时,MSNi在0.5 mol L-1 CH3OH中表现出23 mA(cm-2 mg-1)的高电催化性能。以海绵为模板,糠醇为碳源,通过草酸聚合和固化,制得了三维多孔碳框架(CF),通过电沉积法制备了碳聚苯胺纳米线复合电极(CF-PANI)。探讨了不同电沉积条件对聚苯胺形貌和电化学性能的影响,由于其特殊的三维多孔结构和良好的导电率,使其展示出高电容性能、高能量密度和高功率密度、以及良好的倍率性能和循环稳定性。以CF-PANI和CF电极组装的非对称超级电容器在800 W kg-1的功率密度下能量密度可达到44 Whkg-1。