锂离子电池(LIBs)和超级电容器(SCs)是当前两个非常重要的电化学能量储存系统，在个人电子设备，电动汽车以及智能电网等广泛的领域中都显示了巨大的应用前景。锂离子电池具有较高能量密度但是相对较低的功率密度，以及有限的循环寿命，而超级电容器却又恰恰弥补了这些缺点，因此超级电容器和锂离子电池相辅相成。在当今社会中，它们都发挥着巨大的作用。　　本论文首先利用静电纺丝技术成功制备V-O-C纳米纤维薄膜。着重考察了复合物中钒含量对纳米纤维薄膜性能的影响。经过高温焙烧的V-O-C纳米纤维薄膜具有非常好的机械性能，可以直接作为电极使用，不需要添加任何导电剂和粘结剂。通过XRD、XPS、TEM和SEM等表征手段，分析得出金属钒元素在纳米纤维中分布均匀，没有VOx金属氧化物团聚现象产生，这极大的提高了纳米纤维薄膜的电化学性能。将不同钒含量的纳米纤维薄膜应用在超级电容器中，经过恒流充放电和循环伏安测试发现，不同钒含量对于薄膜性能有较大的影响。最优钒含量V10的纳米纤维薄膜在电流密度为1 A g-1时的比容量高达463 F g-1，电流密度为5 A g-1时充放电循环5000圈后，容量几乎没有衰减。因此，V-O-C纳米纤维薄膜电极在超级电容器中显示了巨大的应用价值。　　在前面研究的基础上，为了进一步提高纳米纤维薄膜的电子电导率，将高温焙烧过的V-O-C纳米纤维薄膜放置在氨气氛围中进行二次焙烧，得到氮掺杂V-O-C纳米纤维薄膜。经过氨气处理过的纳米纤维薄膜，成功地将氮元素掺杂到纳米纤维薄膜中并且保持了非常好的柔韧性。经过各种表征手段分析得出，氨气处理过的纳米纤维薄膜中V和N元素的含量分别为10.8 wt％和9.48 wt％。将其作为负极材料应用在锂离子电池中，经过恒流充放电和循环伏安测试发现，N掺杂V-O-C纳米纤维薄膜相较于没有掺杂的纳米纤维薄膜表现出了更好的循环稳定性以及更高的电化学容量。氮掺杂V-O-C纳米纤维薄膜在电流密度为0.1Ag-1时，电极比容量可达到1380 mAh g-1，电流密度为6.4 Ag-1时充放电循环500圈后，纳米纤维薄膜仍然保持较高的容量和较好的形貌。　　最后尝试简化实验步骤来实现氮掺杂V-O-C纳米纤维薄膜。将V-O-C纳米纤维薄膜前驱体直接放在氨气氛围下，600℃焙烧1h，制备氮掺杂V-O-C纳米纤维薄膜。通过各种表征手段发现，采用此种方法制备的氮掺杂纳米纤维薄膜，由于直接将前驱体放置在氨气氛围下高温还原，使得大量的碳元素被还原，纳米纤维尺寸明显缩小。将其应用在超级电容器中，此种薄膜电极在电流密度为1 Ag-1时的比容量为200 F g-1。而作为锂离子电池负极材料时，在电流密度为0.1 Ag-1时的比容量为606.4mAh g-1，首次充放电库伦效率高达66.6％。