1. 课题来源与背景： 课题来源于广东省科技计划粤港联合创新领域项目“粤港新能源材料与器件的研发和应用省级合作基地”（项目编号: 2017B050504004），承担单位是广东工业大学材料与能源学院和香港城市大学，本项目围绕粤港两地科技创新需求，选取当前粤港两地的新材料和新能源科技发展热点——柔性储能器件，充分整合粤港创新资源，开发柔性固态超级电容器及储能器件的制备技术和应用领域，发挥粤港双方在该领域的研发优势，进一步建立粤港新能源材料与器件研发与应用合作基地。

     2. 研究目的与意义： 超级电容器具有充放电速度快、能瞬间释放大电流、功率密度，温度特性好，环境友好，以及超长的循环寿命等优点，被视为本世纪最有希望的新型绿色储能装置，柔性储能系统是新一代柔性电子设备的关键驱动力。随着人工智能发展，包括柔性电子设备（曲面智能手机，可折叠电子书等）、柔性显示以及可穿戴智能设备（如生理健康和安全监测）已经开始进入我们的生活。传统的储能器件由于体积大、不能弯曲等原因，已经不能满足现代柔性电子产品对高柔性、强拉伸度、可透光性以及可加工性的要求。柔性全固态超级电容器以其柔性、轻质、可用温度范围广、安全特性高等优势在新能源储能器件中的地位备受关注,本课题开发具有机械耐久性或柔性、可拉伸或透明衬底的高能量密度的超级电容器电极材料及其器件的系统集成。

    3. 主要论点与论据：本项目使柔性超级电容器在保持高功率密度优势的同时，提高其能量密度，有效解决提高能量密度技术瓶颈。如活性物质载量与力学柔韧性之间的矛盾、电解质对器件电压窗口的限制等阻碍能量密度提高的主要因素。并实现柔性可拉伸、柔性透明等特殊功能。

    4. 创见与创新：（1）引进港方课题组高拉伸强度电解质提高器件柔韧性，用于可穿戴储能系统器件的制备。该项目通过港方基于水凝胶的超级电容器电解质的制作，在凝胶电解质中加入氢氧化钠中和电解质中的官能团，并加入纤维素增强电解质的力学性能和延展性。将制备的电解质应用于中，所制备的储能系统器件具有优异的拉伸特性和电化学性能，采用高拉伸强度电解质制备优化器件的结构能最大限度的提升单体器件的储能性能，进而制备出高性能可穿戴水系储能器件。为下一代可穿戴储能设备的设计和制备提供了前沿研究方向。 （2）本项目构建了具有自愈合性能的高能量密度可穿戴柔性超级电容器。通过在传统的聚丙烯酸凝胶加入氯化铁，其中的三价铁离子使得凝胶中带负电的高分子链与铁离子键合，增强了凝胶的拉伸性能和保水性以及自愈合性能。并且通过合理的电极设计，在导电基底上原位生长导电高分子材料，并通过与高导电的石墨烯进行包覆，获得了高性能的石墨烯包覆导电高分子电极。其中，石墨烯作为缓冲层可以减缓材料充放电过程中的应力，提高材料的循环寿命。结合所制备的电极材料和自愈合的凝胶电解质，制备出具有自愈合功能的柔性储能器件。 （3）申报单位课题组与港方合作单位联合研发高性能柔性超级电容器，发挥粤港双方在该领域的研发优势，进一步开展对称型和非对称型高能量密度超级电容器电极材料的研发，进而开发柔性透明全固态超级电容器等柔性储能器件的制备技术和应用领域。共同建立粤港新能源材料与器件研发与应用省级合作基地。

    5. 社会经济效益，存在的问题：本课题完成后获得兼具高能量密度、高功率密度、长循环寿命及高安全性的柔性超级电容器。项目发表了相关SCI学术论文14篇。申请发明专利11项,另获授权专利2项。通过建立粤港新能源材料与器件研发与应用合作基地培养相关领域高水平人才，实现了项目、人才、基地相结合。

    6. 历年获奖情况：无。