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随着科技水平的提高,智能、可穿戴电子产品飞速发展推动了工作温度范围宽、性能稳定且安全的柔性储能器件的研究。柔性准固态超级电容器因其超长的循环寿命、安全性等优点成为柔性储能器件领域的研究热点之一。作为柔性准固态超级电容器的重要组成部分,凝胶聚合物电解质对储能器件的性能有着显著影响。聚乙烯醇（PVA）是一种价格低廉、安全、结构稳定且亲水性好的凝胶聚合物基质材料。该材料可与不同p H的水系电解液混合制得适用不同电极材料的水凝胶电解质,因而在柔性准固态电容器中广泛应用。但其柔韧性差、离子电导率低和温度适用范围窄等问题制约其商业化推广。本文采用导电聚合物为电极材料,研究PVA凝胶电解质与电极装配对电容器电化学性能的影响,研究PVA凝胶电解质的电化学性能和低温性能的改进及改性PVA凝胶对电容器电化学性能和低温性能的影响。采用循环伏安电沉积法,制备以细菌纤维素（BC）为支撑体,还原氧化石墨烯（RGO）与碳纳米管（CNT）的混合物为导电层,聚吡咯（PPy）为电极的高性能柔性电极。该电极在1 mA cm-2电流密度下获得715.0 m F cm-2的面积比电容。并在5,000次充放电循环后,保留86.9%的比容量。将该电极装配成对称电容器后,在水系电解液中1 mA cm-2电流密度下的面积比电容为368.8 m F cm-2,并在30 mA cm-2电流密度下保留30.5%的比容量。以常规PVA水凝胶为准固态电解质,浸润电极后装配的柔性准固态电容器在1mA cm-2电流密度下的比电容为215.0 m F cm-2,在6 mA cm-2电流密度下保留53.0%的比容量。以化学交联PVA凝胶为准固态电解质,层层堆叠的方式装配的准固态电容器在1 mA cm-2电流密度下的面积比容量为147.5 m F cm-2,在6 mA cm-2电流密度下仅保留15.7%的比容量。上述结果表明,PVA凝胶电解质与电极之间的浸润式装配对电容器的倍率性能有显著影响。采用冻结-部分脱水法处理化学交联的PVA水凝胶,所得f-PVA凝胶的力学强度由0.038 MPa增至0.68 MPa,离子电导率则由0.048 S cm-1增至0.077 S cm-1。以f-PVA为准固态电解质,采用一体化工艺制备的PPy-f-PVA电容器在1 mA cm-2电流密度下获得较高的比容量(644.4 m F cm-2),并在50 mA cm-2电流密度下保留58.2%的比容量。10,000次充放电循环后,该电容器保持86.4%的比电容。以PANi为电极,f-PVA为准固态电解质的PANi-f-PVA一体化电容器在0.5 mA cm-2电流密度下的比电容为280.0 m F cm-2,并在50 mA cm-2的电流密度下保留80.4%的比容量。10,000次恒电流充放电循环后,该电容器有80.1%的容量保持率。研究PVA和f-PVA凝胶电解质对准固态电容器电化学性能的影响表明,冻结-部分脱水法处理的f-PVA水凝胶电解质可有效改善准固态电容器的倍率性能。将高浓度H2SO4电解液引入f-PVA水凝胶后,所得水凝胶f-PVA3在-40 oC保持良好的柔性,并表现出较高的离子电导率(5.92 m S cm-1)。以f-PVA3为准固态电解质,采用一体化工艺制备PPy基和PANi基电容器并研究其低温性能。结果表明,当工作温度降至-40 oC时,PPy-f-PVA3可保留室温时面积比电容61.3%,并在50 mA cm-2电流密度下仍有119.4 m F cm-2的比容量。PANi-f-PVA3可保留室温下面积比电容的95.9%,且在50 mA cm-2电流密度下仍保留59.8%的比电容。研究-40 oC时一体化电容器的动力学参数随引入H2SO4浓度的变化,结果表明,高浓度H2SO4溶液的凝固点随浓度增大而降低的性质可有效抑制凝胶内部冰晶的生成并提供更多的电解质离子,为耐低温准固态电容器的改进提供一种新的方法。