超级电容器以其超高的功率密度、超长的循环寿命及超快的充放电速度等优点成为备受关注的新型储能装置。电极材料作为决定超级电容器性能的关键组成部分是研究重点,碳材料作为最为常用的电极材料,降低其生产成本颇具经济效益。但单一组分的电极材料往往会因其自身的某些不足而制约其电化学电容性能。因此,制备复合材料以协同两种或多种材料的优点是目前研究的热点。本论文以生物质为碳前驱体,将生物质碳材料与廉价、无毒的过渡金属化合物复合而作为超级电容器的电极材料,以达到降低电极材料生产成本及改进电化学电容性能的目的。具体研究工作及结果如下:（1）以豆粕为前驱物,通过预碳化、活化煅烧两步制备了多孔碳（PCs）,再通过水热法成功合成了碱式氧化锰/多孔碳复合材料（MnOOH/PCs）。研究结果表明:活化温度和活化剂KOH的用量对于所得多孔碳的电容性能有很大影响,当活化温度为900℃,预碳化豆粕:氢氧化钾=1:4时,所得多孔碳PC₄-900的比表面积可达2050 m² g^-1,电流密度为1 A g^-1,其比电容可达215.4 F g^-1。MnOOH_2.5/PC₄-900在6 M KOH中表现出优异的电容性能,在1 A g^-1的电流密度下,MnOOH_2.5/PC₄-900具有300 F g^-1的比电容,而在9 A g^-1的电流密度下,仍然有287 F g^-1的比电容,在1 A g^-1的电流密度下循环2000圈后其容量保持可达95%。将其组装成对称电容器后,当功率密度为500 W kg^-1,能量密度可达14.6 Wh kg^-1,当功率密度为4.5 kW kg^-1,能量密度为10.5 Wh kg^-1。（2）以明胶为前驱物,硼酸为硼源及模板,通过煅烧合成了氮硼共掺杂碳纳米片（N,B-CNS）,再通过水热法制备了氮硼共掺杂碳纳米片/二氧化锰复合材料（N,B-CNS/MnO₂）。研究结果表明:通过煅烧可以得到高氮含量的N,B-CNS,其N,B原子百分比分别可达8.3%和3.6%。将N,B-CNS与针状MnO₂复合后得到的N,B-CNS/MnO₂在1M H₂SO₄中表现出优异的电化学电容性能。充放电电流为1 A g^-1时,其比电容高达329 F g^-1。在9 A g^-1时,其比电容仍具有261 F g^-1。在50 mV s^-1的扫速下,经过5000圈循环后,其容量保留可达92.3%。将其组装成的对称电容器在功率密度为500 W kg^-1时,其能量密度可达14.9 Wh kg^-1;当功率密度为4.5 kW kg^-1时,其能率密度为11.9 Wh kg^-1。（3）以豆粕为碳源,三聚氰胺为氮源,泡沫镍为集流体,通过煅烧得到碳纳米管/泡沫镍复合材料（CNT/NF）,再经水热硫化处理后得到无需添加粘结剂与导电剂的硫化镍/碳纳米管/泡沫镍复合电极（NiS_x/CNT/NF）。研究结果表明:碳氮比对CNT/NF的形貌有很大的影响,原控制碳氮比为2:1可以得到形貌均一,结构良好的CNT/NF。合成的NiS_x/CNT/NF电极在6 M KOH中表现出较为优异的电化学电容性能。当电流密度为10 mA cm^-2时,NiS_x/CNT/NF的面积比容量为21.9F cm^-2,当电流密度为50 mA cm^-2时,其面积比容量仍有16.8 F cm^-2,在50 mV s^-1的扫速下测试2000圈后,该电极的容量保持率为89.6%。