超级电容器因其具有远高于常规电容器的能量密度和比蓄电池高的功率密度备受人们的关注,并在能源转换系统及混合动力电车的加速系统等领域取得了广泛的实际应用。电极活性材料的微观形貌和电活性结构对超级电容器的电容性能有着不可估量的影响,纯碳材料因具有较多的孔隙和高比表面积等特点被广泛应用于商业超级电容器。以生物质为碳源,不仅来源广泛,价格低廉,且含有丰富的杂原子官能团,将其与金属硫化物或金属氧化物等材料相结合可获得更高的赝电容及高效的协同效应。因此,在碳材料中加入其他金属材料能提高材料整体的导电性和离子传输速率等。本研究以南方特有的青花椒壳（ZSH）为碳前驱体,由两步法获得了高比表面积的层状多孔碳材料,且拥有丰富的电子传输网络和高活性表面的电化学位点。通过控制活化剂的比例来改善碳材料的电容性能,并在多孔碳的基础上复合高电容的金属氧化物,使电子传输网络上的金属氧化物在充放电过程中获得更好的激活。主要做了以下几方面的研究工作。（1）多孔层状碳材料的制备及电化学性能研究。采用两步法（碳化-活化）制备了不同活性比例的NC多孔碳材料。研究了活化剂加入量对碳材料的影响因素,详实研究和考察了其碳材料的电化学性能。结果表明:NC具有高的比电容,较好的循环稳定性及倍率特性。当活化剂与NC比例为1:3时,碳材料在0.5 A g^-1时表现出了较大的比电容为333.7 F g^-1,当电流密度增大至2 A g^-1时比电容达到294 F g^-1。在电流密度为0.5 A g^-1的条件下恒流充放电（GCD）5000次之后仍然保留着97.9%的初始比电容。分别采用NC做阴极和阳极,组建了对称超级电容器,此时对称电极在功率密度为16 k W kg^-1时,能量密度可达300.6 Wh kg^-1,连续充放电5000次后仍然保留着98.5%的比电容,说明碳材料的循环稳定性良好。（2）氧化镍修饰碳材料的制备及电化学性能研究。通过水热-烧结法合成了不同质量比例的Ni O/NC复合材料,对材料进行了表征并研究了复合材料的电化学性能。SEM表征说明高比表面纳米花结构的Ni O不仅能沉积在NC表面,还能分散在其孔隙内,防止了Ni O颗粒在NC表面团聚,增加了比表面积。XRD表征说明复合碳材料中只有Ni O和C两种物质。在电流密度为0.5 A g^-1下,修饰比例为1:20的Ni O/NC复合电极比电容可达1850 F g^-1,连续充放电1000次后,电容仅衰减了5.63%,并且材料导电性良好,在高达15 A g^-1的电流密度下仍然可以进行充放电。结果表明,复合碳材料的比电容和电化学性能较单纯的NC材料有明显的提高。（3）钴氧化物改性活性碳材料制备及电化学性能研究。通过CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）水热处理得到了复合材料的前驱体,再通过N₂氛围煅烧获得Co O/NC复合材料,探讨了不同摩尔配比的Co O与NC复合材料的电化学性能。XRD表征说明Co O/NC复合物的成分只有Co O和C。SEM分析表明CTAB可增加碳材料表面活性位点,起到调控氧化亚钴形貌的作用,增加了比表面积。NC与Co O的摩尔比为1:1的复合电极在电流密度为0.5 Ag^-1下,比电容为724 F g^-1,而单纯的NC比电容为333.7 F g^-1,并在此电流密度下充放电循环1000次后,其电容保留率为91%。并且复合材料的导电性良好,在电流密度高达15 A g^-1下仍然可进行充放电。结果表明,Co O/NC复合电极的电化学性能和倍率性能相比于NC电极均有一定程度的提高本论文研究结果表明NC具有较好的电化学性能,为超级电容器电极材料的选择提供了依据。相比于NC碳材料,Ni O/NC和Co O/NC的电化学性能有明显的提高。