水凝胶电解质具有高离子电导、环境友好、安全性高等特点而成为理想的电解质材料,因此在柔性超级电容器的应用中受到广泛的关注。然而,水凝胶电解质在0℃以下会出现冻结,导致电解质变得易碎,导电性显著降低,极大地限制了在柔性固态超级电容器上的应用。因此,亟待开发具有抗冻特性的水凝胶电解质,以实现超级电容器在低温下的性能稳定。本论文首先制备了一种具有高弹性、高压缩性及耐疲劳强度的复合水凝胶;然后将电解质盐引入到聚合物基体中,制备得到高离子电导和优异机械性能、抗冻性能的水凝胶电解质,并与碳纳米管纸组成超级电容器,在器件水平上实现了低温条件下的正常使用,并在经历多次压缩循环后仍维持较高的比电容,为柔性储能器件的设计和应用提供了理论基础和技术支撑,同时也为大豆蛋白的高值化利用提供了有效途径。（1）具有高弹性和抗疲劳性能的复合水凝胶的制备与性能分析。将丙烯酰胺（AAm）单体引入到大豆蛋白-聚乙烯醇（SPI-PVA）分散液中,通过大分子交联复合制备得到具有三维网络结构的SPI-PVA-PAAm复合水凝胶。系统分析了PVA用量、SPI用量及含水率对水凝胶结构与力学性能的影响,结果表明,随着SPI用量的增加,水凝胶的网络孔径逐渐减小,弹性性能未受明显影响;随着PVA、含水率的增加,除网络孔径逐渐减小外,弹性性能也逐渐降低;当含水率由70%增加至80%时,弹性性能几乎不变,继续增加至90%时,弹性性能显著下降。从而说明水凝胶在形变恢复过程中,通过SPI粒子与PVA之间的滑动摩擦和塑性变形分散外应力和耗散能量,PAAm网络用于维持结构完整,三者之间的协同作用赋予水凝胶优良的弹性和压缩性能。与此同时,水凝胶分别在20%、50%、80%应变下经历近百次的循环压缩过程中,应力保持率约95%,塑性变形率约10%,能量耗散系数约0.2,未产生明显的塑性变形和结构损坏,表现出优异的耐疲劳强度。（2）具有高离子电导率和抗冻特性的水凝胶电解质的制备和性能分析。将高浓度电解质盐引入到复合水凝胶中,利用离子化合物的依数性降低了水的凝固点,从而得到具有高离子电导率和抗冻特性的水凝胶电解质。探究了电解质盐的种类与浓度对水凝胶电解质离子电导率、抗冻特性及力学性能的影响。结果表明,随着电解质盐氯化锂（LiCl）、氯化钠（NaCl）或氯化钾（KCl）浓度的增加,水凝胶电解质的结晶温度逐渐降低,离子电导率逐渐增加;当LiCl浓度为5 mol/L时,具有最优的力学性能。当温度降低至-20℃时,基于NaCl和KCl的水凝胶电解质被冷冻,基于LiCl的水凝胶电解质的力学性能未出现明显的下降,在经历10次80%应变循环压缩后,应力保持率＞85%,塑性变形率＜32%;与25℃相比,LiCl浓度为15 mol/L的水凝胶电解质离子电导率高达100%。由此表明,基于LiCl的水凝胶电解质具有优异的抗冻性能。（3）具有优异耐低温性能的准固态超级电容器的制备与性能分析。利用碳纳米管纸作为电极,与LiCl浓度为15 mol/L的水凝胶电解质组装成准固态超级电容器。温度为25℃时,在0.8～16.2 A/g电流密度范围内,器件最大比电容为137.3 F/g,经过1 000次充/放电循环后电容保持率为94.3%,可承受0～70%的压缩应变。当温度降低到-20℃时,与25℃时相比,器件的电容保持率在80%以上,经过1 000次充/放电循环后电容保持率为91.1%,最大能量密度为9.7 Wh/kg,最大功率密度为4 722 W/kg,仍可承受0～70%的压缩应变。由此表明,组装的超级电容器具有优异的电化学性能、可压缩性和循环稳定性。