超级电容器由于具有高比电容、高功率密度和长循环寿命等优良特性,在现代电源存储系统中发挥着越来越重要的作用。电极材料是影响电容器电化学性能的主要因素之一,目前研究热点主要集中在超级电容器的电极材料上,在这方面的研究主要有以下三种类型:碳材料、金属氧化物（金属氢氧化物）材料和导电聚合物材料。本论文分别阐述了生物质炭/二氧化锰复合材料、生物质炭/聚苯胺复合材料、WO₃纳米线的合成,表征以及作为超级电容器电极材料的应用研究。分别用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）、热重分析（TGA）和氮气吸脱附等表征手段对材料的形貌、结构和组成进行了比较系统的研究。并采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等测试方法对材料的电化学性能进行了考察。论文主要研究内容如下:1、在不同温度下直接碳化橘子皮制备了橘子皮基生物质炭（OAC）,通过氧化还原反应,调整KMn O₄与OAC的质量比制备出一系列生物质炭/二氧化锰（OAC-Mn O₂）复合材料。所制备的OM1（OAC-8与KMn O₄的质量比为4:1）表现出优异的电化学性能,在电流密度为1 A g^-1时比电容高达656 F g^-1,并且OM1复合材料具有较高的容量倍率。经过5000次的充/放电循环测试后,其比电容仍能保持在80%以上。2、以栗子壳为碳源,800℃碳化制备具有多级结构的新型生物质炭材料（CAC8）,然后与苯胺单体通过界面聚合得到生物质炭/聚苯胺（CAC8/PANI）复合材料。测试结果表明,CAC8具有大的比表面积(1568.0 m2 g^-1)和孔体积(0.94 cm3 g^-1)。相比之下,在1 M H2SO₄电解质溶液中,CAC8比电容为207 F g^-1,而CAC8/PANI复合材料比电容高达597 F g^-1,并且经过1000次充放电循环后,比电容保留率为80%。3、以界面聚合和水热反应分别制备了CAC/PANI复合材料和WO₃纳米线,并以CAC/PANI为正极,WO₃纳米线为负极,在1 M H2SO₄电解液中组装出非对称超级电容器（ASC）。采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学方法考察了非对称超级电容器的性能。该ASC装置在0-1.5 V的电位窗口,0.5 A g^-1时电流密度下,比电容为274.3 F g^-1,能量密度为21.4 Wh kg^-1(功率密度为374.5k W kg^-1)。经过1500次循环容量衰减不到20%,表现出良好的超级电容特性。