低维碳纳米材料由于具有独特的结构,优异的物理化学性能,一直以来是研究的热点。随着纳米材料科学的发展和纳米技术的不断进步,对其研究也不局限在单一成分的范围,而是在多组分复合材料的平台上,对材料的物理化学性能进行组装和调控。研究表明,很多低维碳纳米/有机和无机复合材料各组分间具有良好的协同效应,能实现一些特定方面性能的显著增强,因而成为研究的热点。其中,基于碳纳米管的复合电化学电容器电极材料是一个重要研究方向。另外碳纳米管复合材料在热电转换领域的应用研究也具有重要的现实意义。　　 本论文主要研究柔性碳纳米管复合材料的制备及其在能量储存领域和热电转换中的应用。论文的具体内容如下:　　 (1)柔性单壁碳纳米管/聚苯胺(SWNT/PANi)复合材料的制备及其电化学性能研究　　 采用在单壁碳纳米管巴基纸(bucky paper)电极上直接电化学聚合聚苯胺的方法,成功制备出柔韧性良好、电化学性能优异的SWNT/PANi复合材料薄膜。当电化学聚合次数为90时,获得最大比电容501.8F/g。为了进一步提高其电化学性能,在原位电化学聚合的基础上,我们采用原位电化学降解工艺,对SWNT/PANi90复合材料薄膜微观结构进行修饰,成功将其比电容提高到706.7F/g。并结合透射电子显微镜(TEM),高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM),扫描电子显微镜(SEM),拉曼光谱等技术研究了SWNT/PANi复合材料薄膜微观结构对其电化学性能的影响。研究表明,复合材料薄膜的电化学性能的提高主要归因于SWNT(核)-PANi(壳)管状结构中最外层无定形态PANi的降解去除,使得更多的多晶PANi与电解液接触。　　 (2)柔性SWNT/PANi复合材料的热电性能研究　　 采用原位电化学聚合工艺在单壁碳纳米管巴基纸上直接包覆聚苯胺,通过调节电化学聚合次数来控制聚苯胺的包覆量。测量了SWNT/PANi复合材料薄膜在室温下的热电性能参数—赛贝克系数,电导和品质因子,并深入讨论了三者之间的相互变化关系。结合HR-FEM,TEM,SEM,Raman spectroscopy等表征手段研究了微观结构对SWNT/PANi复合材料薄膜的热电性能的影响。