在这个依赖能源的时代,用于储存能源的电化学装置在解决化石燃料耗竭等方面起着至关重要的作用。在各种电化学储能装置中,超级电容器由于其优异的功率密度、快速充电/放电能力、高安全性及长的循环使用寿命已引起学术界和工业界的重大兴趣,已被应用在电子设备、混合动力汽车、军事和航空航天等领域。但是,由于超级电容器相比于电池具有相对较低的能量密度,从而进一步限制了其应用范围。因此,以价格低廉、环境友好的原料制备具有高电化学性能超级电容器的电极材料是目前研究者们研究的热点。基于此,本论文开展了以下工作:1.以壳聚糖和碳纳米管为主要原料,首先将碳纳米管羧基化,然后在一定反应条件下,采用乙二醛作为交联剂,成功制得壳聚糖包覆羧基化碳纳米管的复合材料。将该复合材料作为吸附剂用于对溶液中重金属离子Cr（VI）和Cu（II）的吸附,然后将吸附重金属离子的吸附剂进一步碳化,分别得到负载CrN和Cu的金属—碳复合材料。通过对样品进行扫描电镜、透射电镜、X光电子能谱及红外等的表征,证实了壳聚糖成功包覆到碳纳米管上。通过ICP和EPMA测试发现吸附剂可以有效地将溶液中的重金属离子除去。将负载CrN和Cu的金属—碳材料作为电极材料应用于超级电容器,并对其进行电化学测试,均展现出了优异的电化学行为。在扫速为2 mV s^-1时,两者的比电容分别为119.4 F g^-1和144.9 F g^-1,几乎是碳化的未吸附重金属离子复合材料的两倍。本论文提出了将有毒金属离子转化为能源的新途径,这为以后将其他环境污染物转化为清洁能源打开了大门。2.首次采用狗尾巴草和芦苇为原料,经过洗涤干燥、碳化和KOH活化等过程成功制备出碳材料。采用SEM、TEM以及Raman等对活化前后碳材料的形貌和结构进行了表征,结果发现狗尾巴草和芦苇分别在用3倍KOH和2倍KOH量活化下具有最高的石墨化程度。通过对碳样品进行电化学性能的测试发现,当活化温度为800°C,KOH与碳材料的质量比为3:1时,狗尾巴草碳样品的电化学性能最优异,在扫速为2 mV s^-1时,其比电容为129.3 F g^-1;当活化温度为800°C,KOH与碳材料的质量比为2:1时,芦苇碳样品具有最优异的电化学性能,在扫速为2 mV s^-1时,其比电容为123.4 F g^-1。本研究为利用价廉易得、绿色环保的原料制备碳材料提供了一条行之有效的制备途径。