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为提高电化学储能器件的循环寿命、功率密度、能量密度和安全性，纳米功能材料被研究应用，廉价易得的生物质材料广受关注。作为一种天然生物质材料，纳米纤维素因独特结构与优异的理化性质而极具潜力。但是，较差的本征导电性，要求通过功能化设计来提升电化学性能。为此，以纳米纤维素为模板前驱体，结合化学氧化原位聚合、水热和碳化等方法，设计并制备了镍钴层状双氢氧化物@介孔碳（NiCo-LDH@MC）和硫化镍/硫化钴@氮、硫共掺杂碳材料（Ni3S4/Co3S4@NSCs），将其用于锂离子电池（LIBs）、超级电容器。具体研究内容如下：
（1）以细菌纤维素为模板，通过化学氧化原位聚合苯胺，得到聚苯胺包覆的细菌纤维素，退火处理得到介孔碳（MC）。进一步水热处理，在MC上生长镍钴层状双金属氢氧化物，制得NiCo-LDH@MC复合材料。中孔结构的存在有利于离子扩散和电子转移。核-壳异质结构的碳纤维和NiCo-LDH纳米片之间的协同作用，缓冲了层状NiCo-LDH纳米片的塌陷，并减缓了充电-放电过程中不可逆的相变。因此，作为电极材料用于超级电容器，在500mA g?1下，放电比电容为2462.75F g?1，能量密度和功率密度分别为197.02Wh kg?1和720W kg?1。作为LIBs的负极材料，在100mA g?1下，放电的比容量为1003.8mA h g?1，5000mA g?1下，放电的比容量为238.3mA h g?1。
（2）以NiCo-LDH@MC为前驱体、硫代乙酰胺为硫源，Ni3S4/Co3S4@N S C通过水热技术成功制备。具有Ni3S4/Co3S4异质结构，中孔结构，120°堆叠的Ni3S4/Co3S4纳米片和Ni3S4/Co3S4@N S C的玻璃态等结构，这些结构的协同作用能够有效地增强放电-充电过程中的电化学可逆性和电荷转移动力学。因此，在超级电容器中，电流密度为500m A g?1时，Ni3S4/Co3S4@N S C放电的比电容为1725.6F g?1，在1000mA g?1电流密度下，经2000圈长循环后，容量保持率为67.7％。将Ni3S4/Co3S4@NSC用于LIBs负极材料时，电流密度为100mA g?1，放电比容量为1619.1mA h g?1，经100个连续充放电循环周期后，放电的比容量维持在了825.4mA h g?1，库仑效率约为97.69％，且具有良好的倍率性能。
（1）以细菌纤维素为模板，通过化学氧化原位聚合苯胺，得到聚苯胺包覆的细菌纤维素，退火处理得到介孔碳（MC）。进一步水热处理，在MC上生长镍钴层状双金属氢氧化物，制得NiCo-LDH@MC复合材料。中孔结构的存在有利于离子扩散和电子转移。核-壳异质结构的碳纤维和NiCo-LDH纳米片之间的协同作用，缓冲了层状NiCo-LDH纳米片的塌陷，并减缓了充电-放电过程中不可逆的相变。因此，作为电极材料用于超级电容器，在500mA g?1下，放电比电容为2462.75F g?1，能量密度和功率密度分别为197.02Wh kg?1和720W kg?1。作为LIBs的负极材料，在100mA g?1下，放电的比容量为1003.8mA h g?1，5000mA g?1下，放电的比容量为238.3mA h g?1。
（2）以NiCo-LDH@MC为前驱体、硫代乙酰胺为硫源，Ni3S4/Co3S4@N S C通过水热技术成功制备。具有Ni3S4/Co3S4异质结构，中孔结构，120°堆叠的Ni3S4/Co3S4纳米片和Ni3S4/Co3S4@N S C的玻璃态等结构，这些结构的协同作用能够有效地增强放电-充电过程中的电化学可逆性和电荷转移动力学。因此，在超级电容器中，电流密度为500m A g?1时，Ni3S4/Co3S4@N S C放电的比电容为1725.6F g?1，在1000mA g?1电流密度下，经2000圈长循环后，容量保持率为67.7％。将Ni3S4/Co3S4@NSC用于LIBs负极材料时，电流密度为100mA g?1，放电比容量为1619.1mA h g?1，经100个连续充放电循环周期后，放电的比容量维持在了825.4mA h g?1，库仑效率约为97.69％，且具有良好的倍率性能。