超级电容器是一种新型储能设备,具有使用寿命长、功率密度高、充放电快速等优点,因此被广泛应用于电子设备、新能源汽车等领域。植物纤维基碳材料具有可再生、可降解、成本低、易加工等特点,成为一种理想的电极材料前驱体。但纤维基碳材料的电容和能量密度较低,随着人们对储能设备的需求越来越高,低电容、低能量密度的超级电容器已经很难满足人们的需求。因此,本论文设计了两条路线来提高纤维基电极材料的电化学性能。首先,通过溶剂-反溶剂法将木质素纳米颗粒（Lignin nanoparticles,LNPs）负载到纤维表面,随后对其进行碳化处理,得到LNPs/纤维基碳材料。探究了木质素添加量对电极材料电化学性能的影响。实验结果表明:复合材料的比电容随着木质素加入量的增加而先增大后减小,并且当LNPs与纤维的质量比为1:10时,纤维材料的比电容最高,在0.5 A/g的电流密度下为7.88 F/g,并且各负载LNPs的纤维材料的比电容均高于未负载LNPs的纤维材料的比电容（0.6 F/g）,证明LNPs对纤维基碳材料的电化学性能有提高作用。其次,对LNPs/纤维基碳材料进行KOH活化处理,得到LNPs/纤维基多孔碳材料,探究了活化条件对复合材料的电化学性能的影响。实验结果表明,当前驱体与KOH质量比为1:8时,比电容最大,为351.13 F/g,高于未负载LNPs的纤维基活性碳材料（306.5 F/g）。同时,在经过10000次的恒电流充放电测试后,比电容仍能保持95%。随后,以纤维基活性碳材料为基材,在其表面负载了具有定向排列的纳米线结构的聚苯胺（Polyaniline,PANI）,得到PANI/纤维基活性碳材料,探究了苯胺（Aniline,AN）浓度对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当AN浓度为0.07 mol/L时,复合材料的比电容最大,为452.0 F/g,并且经过10000次的恒电流充放电测试后,电容可保持86%。最后,以LNPs/纤维基多孔碳材料和PANI/纤维基活性碳材料为电极,组装了非对称超级电容器。实验结果表明,组装的超级电容器在功率密度为350 W/kg时,能量密度可达27.18 Wh/kg,在功率密度为7000 W/kg时,能量密度可达12.08 Wh/kg。在经过10000次的充放电测试后,电容保持率可达89%。