超级电容器因超长的循环寿命及快速充放电性能而备受关注。多孔碳作为超级电容器用电极材料,其形态和组分是影响双电层电容的重要因素。本论文分别以天然生物质材料及金属有机框架材料MOF制备了多孔碳及碳纳米管等不同形态的碳材料,通过调控其组份,获得了Co₃S₄/Co原位掺杂的多孔碳/CNT纳米复合电极材料。采用XRD,SEM,TEM,FT-IR,XPS,Raman等方法对其结构进行了表征,并采用蓝电电池性能测试仪及电化学工作站等设备测试了其电容性能和动力学性能。以天然生物质材料卤虫卵壳为前驱体,经高温碳化获得了N、O等杂原子掺杂的多孔碳,在0.5 A g^-1电流密度下比容量为301 F g^-1,将电流密度增大到5 A g^-1（10倍）时,其放电比容量可达到75%。为了改善其倍率放电性能,采用改进的CVD方法,在多孔碳中制备了竹节状的薄壁碳纳米管,获得了多孔碳/薄壁碳纳米管复合电极材料,当将电流密度增大到10倍(5 A g^-1)时,保持率提高到84.7%,结果表明薄壁CNT可以有效改善多孔碳电极材料的倍率放电性能。金属有机框架材料MOF因其孔径可调,结构有序而引起广泛关注。本文制备了具有菱形十二面体结构的Co-MOF（ZIF-67）,高温碳化后获得了Co掺杂的多孔碳材料,借助Co的催化效应,在多孔碳中原位生长碳纳米管,并进一步硫化制备赝电容电极材料Co₃S₄,获得了Co₃S₄/Co/C/CNT纳米复合电极材料。该材料在0.5 A g^-1电流密度条件下的放电比容量可达380 F g^-1,将电流密度提高到10倍(5 A g^-1),其容量仍高达330 F g^-1（86.8%）,表明Co₃S₄/Co/C/CNT纳米复合材料具有良好的电容性能和倍率放电性能。该电极经5000圈循环寿命测试,其容量保持率为95%,表明具有良好的循环稳定性能。为了研究其实用性能,将Co₃S₄/Co/C/CNT纳米复合材料与活性炭做成电极组装非对称电容器,在功率密度691.9 W kg^-1时,能量密度达41.3 Wh kg^-1,而当功率密度扩大到4.5倍时,能量密度仍达33.1 Wh kg^-1（80%）,经过10000圈循环后容量保持率为93.7%。