超级电容器作为一种新型的电化学储能装置,由于拥有充放电时间短,功率密度高,循环寿命长,安全环保等优点,因此一直激发着人们的探索热情。超级电容器的电化学性能主要是由电极材料决定的,尤其是以过渡金属氧化物作为电极材料的赝电容器(NiCo2O4, MnO2, NiO, Co3O4等),由于这些电极材料具有理论电容量大,能量密度高,电极制备易于控制等优势,一直得到广泛的研究。但是对于过渡金属氧化物其自身导电性较差,电子传输过程中的自损耗严重等缺点制约着其发挥有效的电化学性能,特别是比电容及能量密度的提升。为了解决上述难题,目前的研究热点之一是将纳米结构的过渡金属氧化物同碳材料直接相结合,利用导电性优异的碳骨架作为集流体来缩短电子传输到活性材料的路径,从而提升整体电极的导电性,进而促进过渡金属氧化物的电化学性能接近其理论值。目前常用的碳基底主要包括石墨烯,碳纳米管等。虽然这些碳材料能很好的改善整体电极的导电性,但是其在同活性材料相结合的时候,常常无法避免自身严重聚合堆积的问题,这将大大影响整体电极的电子传输和电解液渗透。而且石墨烯,碳管高昂的成本,繁琐的制造过程也限制了其实用性。为了解决上述难题,寻找经济实用同时又具有优秀结构的碳集流体,本论文通过寻找合适的天然生物材料-贝壳和麻纤维,经过简单的处理得到结构高度有序连续且导电性优秀的衍生碳材料,为了验证其作为导电基底的有效性,我们在其表面分别生长了NiCo2O4纳米线以及NiCo2O4@PPy核壳结构,之后进行了电化学测试。具体工作如下：1.以天然生物材料河贝壳的棱柱层为碳源,经过冻干和高温退火后可以得到其衍生的高度有序连续的多孔碳。其高度连续性有利于电子快速传播到整个碳基底,其大孔多通道结构不仅有利于负载更多的活性材料,而且更加有利于电解液的渗透和流通。之后我们在其表面生长了NiCo2O4纳米线整列,通过对比发现,引入碳基底后NiCo2O4的比容量由400F/g提高到1696F/g,同时循环2000次后容量保持率由79%上升到88%。充分说明贝壳衍生碳基底的引入对NiCo2O4的电化学性能具有极大的提升作用。2.以麻纤维为碳源,通过高温退火后可得到其衍生的柔性纤维碳材料,之后我们在其表面生长NiCo2O4纳米线,为了进一步提高NiCo2O4的电化学性能,我们在NiCo2O4纳米线表面通过电沉积的方式包覆了一层聚吡咯(PPy)导电聚合物,PPy的存在不仅提升了NiCo2O4的导电性,而且自身也能提供电容量。最终得到的碳纤维@NiCo2O4@PPy复合电极具有极高的比电容,在1A/g的电流密度下比容量高达2055F/g。同时以此柔性的碳纤维@NiCo2O4@PPy复合电极组装成的全固态对称线电容器展现出很高的电化学性能(功率密度为500W/kg时拥有能量密度17.5Wh/kg)和机械柔韧性。最后我们运用两个串联的该线电容成功点亮红色LED,体现出很高的实用性。