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当今社会,呈现绿色能源的需求日益增长以及电子行业多功能化趋势,作为绿色能源储能系统,柔性光伏部件与可穿戴全固态超级电容器相结合已经成为了研究焦点。为了解决这种能源需求,我们探究了非对称的全固态超级电容器,然后与商用柔性太阳能电池进行了组合,研究出自我充电的电源组。主要内容如下:(1)采用简便的水热法合成了层状rGO/CC和Co-Ni LDH/CC复合材料,对所制备样品的形貌和显微结构进行了表征,结果表明rGO和Co-Ni LDH成功的生长在碳布表面。此外,采用6 M KOH溶液作为电解质,在三电极电池中研究Co-Ni LDH/CC电极的电化学性能。结果表明,Co-Ni LDH/CC复合电极的比电容在8 A g-1的恒定电流密度下放电达到了622 F g-1。为了进一步研究Co-Ni LDH/CC材料的实际应用,特别是柔性器件的电化学性能。因此,基于两种电极Co-Ni LDH/CC和rGO/CC以及固体电解质PVA/KOH凝胶电解质组成柔性超级电容器,在两电极体系中对其进行电化学性能的研究。得出,在8 A g-1时比电容为102 F g-1,表明Co-Ni LDH/CC是超级电容器有潜质的电极材料。值得注意的是,无论电极是否弯曲,氧化还原峰的位置没有明显变化,表明柔性超级电容器的弯曲不会影响活性材料中的法拉第氧化还原反应。(2)从可穿戴电子产品的舒适性角度出发,首次采用孕妇布(PWC)棉纺织防辐射衣服作为柔性衬底,构建具有柔韧性,绿色性,可再生性的可穿戴式储能装置。又采用简单的一步电沉积法制备出Co-Ni层状双氢氧化物(Co-Ni LDH)纳米片正极材料和FeOOH负极材料,组装成柔性超级电容器。实验结果表明,以孕妇布为基底的柔性超级电容器具有高功率密度,较大的能量密度,快速充电/放电能力,重量轻,优异的稳定性和柔韧性。此外,我们将柔性超级电容器与柔性太阳能电池组合成一个自我充放电装置,这个能源装置又持续为脉搏传感器供电。展示其在未来可穿戴便携式电子设备中的潜在用途。总而言之,对于合成方法,无论是一步的水热法还是一步电沉积法都是简单的,绿色的,低能耗的。并且,本文涉及的材料都是丰富而环保的。更重要的是,我们还展示了一种可穿戴式电子设备,该设备将柔性超级电容器与柔性太阳能电池相结合。此穿戴设备可以随时随地通过自供电功能测量心率。这些卓越的特性表明,柔性全固态ASC器件为未来在可穿戴和便携式电子产品中的能量存储应用提供了巨大的潜力。