炭材料由于原料来源丰富、比表面积大、孔隙结构可控、高度的化学与电化学稳定性能、优异的高导热、高耐热、高电导率及环境友好等特点成为最为广泛应用的电极材料。此外,由于人们对储能器件日益增长的高能量密度要求,致使开发一种新的储能材料成为社会热点。本文首先以葛根为原料制备出氮掺杂活性炭,将其应用于超级电容器,然后制备出铋、铋酸锂材料,分别与氮掺杂活性炭、商品化氢氧化镍组装成非对称超级电容器和碱性二次电池,并研究了材料的电化学性能,本论文的主要内容如下:1.以葛根为原料,K₂CO₃为活化剂,三聚氰胺为氮源,通过水热、碳化、活化及掺氮等处理工艺,成功制备出氮掺杂的小尺寸介孔活性炭。并探究了活化温度、活化剂剂量及是否进行掺氮处理对活性炭材料物理及电化学性能的影响。实验结果表明,未经掺氮处理制备出的葛根基活性炭,比表面积和比电容远远小于经过掺氮处理的。随活化温度升高、活化剂与水热碳焦质量比的增加,样品比电容降低。当活化温度为700℃、K₂CO₃与水热碳焦质量比为1:1时,获得电化学性能最佳的活性炭材料。其比表面积达2321 m2g^-1,在0.5和10 A g^-1电流密度下的比电容分别为250和231 F g^-1,容量保持率为92.4%。2.以Bi（NO₃）₃为铋源,NaBH₄为还原剂采用液相还原法制备出纳米铋材料,与氮掺杂活性炭组装成非对称超级电容器,在0.5 A g^-1电流密度下,其比容量为215 mAh g^-1。在5 A g^-1电流密度下,经1000次循环后,容量保持率为79%;与商品化氢氧化镍为正极组装成碱性二次电池。在0.5 A g^-1电流密度下,其比容量为228 mAh g^-1,在5 A g^-1电流密度下,经1000次循环后容量保持率仍为73.5%。3.以NaBiO₃为铋源,Li OH为锂源,通过水热法制备出LiBiO₃化合物。与氮掺杂活性炭组装成非对称超级电容器。在0.5 A g^-1的电流密度下比容量达165mAh g^-1。此外在5 A g^-1的电流密度下经过1000次循环后,容量保持率仍为70%;与商品化氢氧化镍为正极组装成碱性二次电池,在0.5 A g^-1的电流密度下,比容量达166 mAh g^-1,主要集中在0.75⁰.9 V电压区间内。在5 A g^-1的电流密度下经过1000次循环后,容量保持率仍在82%以上。