随着化石能源的枯竭和环境污染问题的日益加重,对清洁可再生能源的开发以及能源的存储和利用提出了更高的要求。超级电容器,是能够储存和容纳一定能量的电子器件,充放电速度快,循环稳定性好,且对环境友好。纤维素作为一种天然高分子,来源广泛、成本低,通过2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（TEMPO）氧化法制备纳米纤维素进行碳化可以获得具有三维网状结构的碳气凝胶。但由于其比电容较低,限制了其进一步应用,因此在本文中,通过采用氮掺杂,引入镍钴双金属氢氧化物（Ni-Co LDH）和加入导电填料的方式来提高碳气凝胶的电化学性能。（1）采用热处理的方式,将碳气凝胶与尿素一同研磨进行高温煅烧,获得掺氮碳气凝胶。由于氮原子与碳原子有着相似原子半径,作为电子供体更容易实现掺杂,氮掺杂可改善碳润湿性,表面极性和循环性能。掺氮气凝胶有着与纯碳气凝胶一致的三维网状结构,比表面积为320.6 m~2/g,孔体积为0.28 cm~3/g,孔尺寸集中在2-5 nm,是一种介孔材料。氮掺杂有利于提高碳气凝胶的电化学性能,当尿素与碳气凝胶的质量比为40（CA-N4）,在0.5 A/g的电流密度下比电容为283.3 F/g,在5 A/g的电流密度下,对CA-N4进行5000次的充放电循环测试,其容量保持率为98.5%,循环性能优异。证明通过热处理掺杂氮原子是一种简便有效的掺杂方式,且能有效地提高碳气凝胶的电化学性能。（2）因为掺氮碳气凝胶属于双电层电极材料,对于纯碳气凝胶来说比电容提升有限,因此采用溶液沉积法引入理论比电容较高的镍钴双金属氢氧化物（Ni-Co LDH）,制备了镍钴双金属氢氧化物/掺氮碳气凝胶复合材料。通过扫描电镜图可以看到,制备的Ni-Co LDH呈花朵状结构,表面存在丰富的孔洞,材料的比表面积和孔体积分别为111.8 m~2/g和0.18 cm~3/g,孔尺寸集中在5 nm左右,也属于介孔材料。对其进行电化学性能测试,镍钴双金属氢氧化物/掺氮碳复合气凝胶（[email protected]）,在1 A/g的电流密度下,最高比电容为1892.7F/g,在10 A/g的电流密度下,对[email protected]进行5000次充放电循环测试,其容量保持率为69.4%。（3）为了进一步提高比电容,在第三章的基础上,加入导电性良好的填料磺化碳纳米管SCNT,制备了磺化碳纳米管/镍钴双金属氢氧化物/掺氮碳复合气凝胶复合材料,来提高材料的导电性,降低材料内阻,从而进一步提高材料的电化学性能。SCNT的加入减小了材料的电阻,使电极材料具有更好的倍率性能。磺化碳纳米管/镍钴双金属氢氧化物/掺氮碳复合气凝胶（[email protected]）在1 A/g的电流密度下,表现出最高的比电容,为2516.3 F/g,在20 A/g的电流密度下,对[email protected]进行5000次充放电循环测试,容量保持率为63.9%。