随着经济的不断发展和社会的不断进步,化石能源的过度开发所引起的资源短缺和环境问题受到了人们的广泛关注,针对其引起的环境问题提出了许多解决方法,包括水电、风能、潮汐能和太阳能在内的绿色可持续能源的开发与应用。然而,这些可再生能源存在着不连续、不规则的自然现象。在实际应用中,高效的储能技术有望实现持续可靠的供电。因此,有必要开发高效、环保的能源利用和储存技术,锂电池、燃料电池和超级电容器已被证明具有巨大的潜力。研究表明,超级电容器具有比传统电容器更高的功率密度、循环稳定性和能量密度而受到人们广泛研究。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一,因此本文旨在优化杜仲基活性炭的工艺条件的基础之上,开发出低成本高比表面积石墨烯基复合气凝胶,并且其优异的机械性能有利于能源存储与发展,研究工作如下:（1）利用杜仲木焦油作为生物质前驱体,KOH作为活化剂,通过对制炭工艺的优化,采用两步活化法制备了具有丰富孔隙结构的杜仲木焦油基活性炭（ETAC）,当活化温度为800℃,碱炭比为3:1时,总孔容高达1.402 cm~3/g,并且比表面积（SSA）达到2934 m~2/g,发达的孔隙结构与高比表面积有助于气凝胶中离子的存储与传输。（2）通过温和水热自组装法,通过疏水性、π-π堆积相互作用和范德华力制备比表面积高达2187 m~2/g的复合气凝胶,纤维素纳米纤维作为ETAC与还原氧化石墨烯之间的负电荷粘结剂可以有效提高气凝胶的力学性能（317 Kpa）。ETAC的掺杂使得复合气凝胶具备较高的SSA（2186.67 m~2/g）和高效的Mn Ox沉积能力（1540 mg/g）。（3）复合气凝胶作为独立式超级电容器电极具有良好的电化学性能,在三电极体系中,当扫描速率为5mv/s时,比电容高达556 F/g。组装成非对称超级电容器后经过10000次循环后比电容保存率达到97.5%。本工作为制备具有优良电化学性能的自由结合剂复合气凝胶提供了一种可行的方法,可广泛应用于超级电容器。