化石燃料的大量消耗以及全球环境的恶化严重影响着人类的生存环境。此外,二氧化碳的大量排放也使得全球气候变暖。2020年中国向全世界发出在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。开发可持续发展能源是解决化石能源消耗和环境污染问题的有效措施,然而如何对可持续发展能源进行有效存储与转化是当今世界亟待解决的重要难题。超级电容器是一类重要的电化学能源转化与存储设备,具有功率密度大、充放电速率快、循环寿命长等优点。然而,其能量密度较低,限制其在实际中的广泛使用。构筑高性能的电极材料是提高超级电容器能量密度的关键方法之一。NiCo LDH具有理论比电容高、易于调节的组分、良好的阴离子插入等优势,是目前最具应用前景的电极材料之一。但是NiCo LDH自身导电性差、在储能过程中容易发生自堆叠现象,导致容量和循环性能下降。因此,如何解决NiCo LDH导电性以及自聚集的问题是NiCo LDH在实践中广泛使用亟待解决的关键问题。本文以解决NiCo LDH导电性以及自聚集的问题为出发点,将NiCo LDH与二维材料MXene和低成本的生物质衍生的生物碳（BC）进行复合,设计制备了NiCo LDH@MXene和NiCo LDH@BC复合材料。通过构筑导电网络和分散NiCo LDH的方法同时解决NiCo LDH导电性差和易堆叠的问题,有效提高NiCo LDH的电化学性能。主要研究内容如下:（1）与高导电性的MXene进行复合,构筑自支撑复合膜,解决NiCo LDH的导电性和自堆叠的问题。通过静电自组装,将高导电性的MXene和NiCo LDH复合,有效提高了复合材料的导电性能。此外,NiCo LDH纳米片分布在MXene膜的层间和表面,有效抑制了储能过程中MXene和NiCo LDH的自堆叠现象。得益于MXene和NiCo LDH的协同效应,3:1 MXene@NiCo LDH复合材料在1 A g-1的电流密度下具有629.7 C g-1的高比电容。在10 A g-1的电流密度下循环15000圈后,仍具有87.6%的电容保持率。将3:1 MXene@NiCo LDH作为正极,活性碳为负极组装非对称超级电容器,在750 W kg-1的功率密度下,具有22.9 Wh kg-1的高能量密度,经10000次循环后,仍具有99.5%的高电容保持率。（2）从固体废弃物资源化利用角度出发,将NiCo LDH生长在香蒲衍生的生物碳纳米线阵列上,一步解决NiCo LDH的导电性和自堆叠的问题。通过水热法,将香蒲衍生的生物碳和NiCo LDH进行复合,生物碳丰富的孔道结构和大的比表面积为复合材料提供了更多的活性位点、缩短了储能过程中离子传输的距离。得益于生物碳优异的导电性以及生物碳和NiCo LDH之间的协同效应,20-NiCo LDH@BC-700取得了优异的电化学性能。其在1 A g-1的电流密度下具有519.0 C g-1的高比电容,当电流密度提高到20 A g-1时,仍具有63.1%的高倍率性能。在10 A g-1的电流密度下循环3000圈后,仍具有52.7%的电容保持率。以20-NiCo LDH@BC-700为正极、活性碳为负极组装非对称超级电容器,在800 W kg-1的功率密度下,具有28.7 Wh kg-1的高能量密度,经10000次循环后,仍具有90.0%的高电容保持率。