超级电容器作为目前最有希望的绿色储能设备之一,由于其具有高功率密度、快速充放电和长循环寿命的特点,引起了越来越多的关注。电极材料在决定超级电容器的性能方面起着主导作用,多孔碳因其低成本、可调节的孔径、大比表面积、高电导率和出色的化学稳定性,成为了广泛使用的超级电容器电极材料。传统制备富氮多孔碳的方法是先碳化再进行活化,步骤繁琐,耗费人力物力。本研究首先根据实验室之前的研究成果,针对不易溶解和不易形成均相溶液的特性进行改进,制备出质量浓度高达9%、可以在碱性条件下存在的均相壳聚糖溶液,从而同时满足利用一步法使用氢氧化钾等碱性活化剂进行活化和大批量碳化以提高生产效率的两个要求。以自主研发的高浓度壳聚糖均相溶液作为碳前驱体的原料,采用双氧水降解法制备能溶于碱性溶液的高质量浓度（9%）壳聚糖溶液,运用一步法以氢氧化钾为活化剂,利用碳酸氢钾高温产生气体来增加孔隙率和比表面积,采用简单特殊的冷冻干燥和高温碳化的方法制备氮掺杂分级多孔碳电极材料。测试分析其表面形貌、微观孔隙结构及电化学性能。结果表明:所得的碳材料具有分级的复杂三维孔结构,大量微孔、介孔、大孔贯穿其中,其比表面积高达2883.3 m2 g-1。比电容在电流密度为1.0 A g-1时高达255.5 Fg-1,且具有优秀的循环性能,循环5000圈后比电容仍保持91.7%,最大能量密度为17.7 Wh kg-1,说明这种特殊方法制备的含氮分级多孔碳材料具有很好的超级电容器电极材料方面应用前景,并且由于其自身结构的特点,在吸附、催化等方面也有很大潜力。针对碳材料具有电容低和能量密度差的缺点,通过一步法制备以高浓度均相壳聚糖溶液为碳源、乙酸镍为镍源的氧化镍-碳（NiO-C）纳米材料,将碳材料具有优异导电性和良好循环性能的优点,与金属氧化物具有高比电容和能量密度的优点进行结合,评估NiO-C纳米材料的表面形貌、微观孔隙结构和电化学性能,发现所制备的NiO-C材料,具有3D多孔的碳骨架均匀镶嵌氧化镍纳米颗粒的微观结构,其内部孔径表现出大孔、介孔、微孔贯穿其中交叉互联的孔结构,并且其比表面积高达397.5 m2g-1,孔容积达到了 0.27 cm3 g-1。比电容在电流密度为1 A g-1时高达338 Fg-1,且具有非常优秀循环稳定性,在5000圈循环后比电容仍保持97.7%,这归因于碳骨架的存在极大改善了金属和氧化物（NiO）纳米材料作为电极容量衰减很快循环稳定性差的缺点。并且该电极材料具有很高的能量密度达到46.9 Whkg-1,这可归因于NiO纳米颗粒的赝电容贡献。因此,独特的工艺制备出的高浓度壳聚糖均相溶液既可以便于后续碱性活化剂进行活化,简化制备步骤,又可以大批量进行生产,提高生产效率;所制备的氧化镍-碳（NiO-C）复合电极材料结合了双电层和赝电容器高容量、高能量密度、优秀循环稳定性的优点。NiO-C纳米材料具有原料壳聚糖绿色便宜来源广、制备过程简单易控制、3D碳骨架镶嵌NiO纳米颗粒结构的高比表面积、优良电化学综合性能的特点,是作为超级电容器的一种有潜力的电极材料,在能源存储其他方面也具有一定的应用前景。