化石燃料等不可再生能源的过度消耗促使人们不断地寻求和开发新型的可再生能源和可持续的绿色储能装置。氢气作为一种清洁的可再生能源引起了人们的广泛关注。另一方面为了可以广泛地利用太阳能和风能等不稳定的可持续能源,我们需要开发可持续的绿色储能装置对其进行储存和转换,因此,寻求和开发新型的储氢材料和储能装置对解决目前环境危机和能源危机具有重要的意义。本文的研究目的主要是制备高效稳定的催化甲酸产氢的非均相催化剂以及具有良好电化学性能的超级电容电极材料,主要研究内容包括以下几方面:1、以生物质为原料制备了碳纳米微球,以其为载体负载双金属AgPd和MnO_x纳米粒子制备了非均相催化剂,用于催化甲酸-甲酸钾体系分解产氢。在该催化体系中,MnO_x纳米粒子起到了吸附CO的作用,可以有效的防止催化剂CO中毒,同时,提高了AgPd纳米粒子的催化活性。实验表明制备的催化剂具有100%的H₂选择性和良好的催化活性,50^oC条件下,TOF值为3558 h^-1。此外,该催化体系具有很高的稳定性,重复使用五次后,活性没有明显的降低。2、通过自牺牲模板的方法,制备了氮掺杂多孔碳（NPC）纳米片。通过一种简单的液相浸渍方法,成功地将高分散的AgPd纳米颗粒负载在NPC上制备了非均相催化剂催化用于甲酸-甲酸钠体系分解产氢。经优化的催化剂Ag₁Pd₉@NPC对甲酸脱氢反应具有较高的催化活性(总TOF可达3000 h^-1)和100%的氢气选择性。研究表明,掺氮碳纳米片载体与AgPd纳米粒子之间的协同作用对甲酸的高效催化脱氢起着关键作用。3、通过热解活化法制备了一种新型的氮磷双掺杂多孔碳（NP-HPC）并将其作为电极材料测试其电化学性能。以壳聚糖和多聚磷酸为前驱体制备的NP-HPC具有层状多孔结构、高比表面积(2933 m²·g^-1)和双杂原子掺杂等特点。由于其独特的性质,NP-HPC-800在6 mol·L^-1的KOH溶液中具有较高的比电容(0.5 A·g^-1时289 F·g^-1)、极好的倍率性(10 A·g^-1时238 F·g^-1)和良好的循环稳定性（5000次循环后96%的稳定性）。在功率密度为183.3 W·kg^-1时,NP-HPC-800的能量密度为22.5 Wh·kg^-1。低成本、简便的制备方法为生物质前驱体制备杂原子掺杂碳材料提供了一条可行的途径。4、采用表面活性剂辅助自组装的方法,在室温下制备了一种新型的电极材料-磷酸钴镍（NiCoPO₄）。制备的过渡金属磷酸盐（SDBS-Ni₂Co₁PO₄）具有非晶态和介孔结构,表现出良好的电化学性能。比电容在0.5 A·g^-1时为191.6 mAh·g^-1,在10 A·g^-1时为142.5 mAh·g^-1。更重要的是,该材料具有良好的循环稳定性(10 Ag^-1充放电2000次后的保留率为77%)。SDBS-Ni₂Co₁PO₄和石墨烯（Graphene）组装的不对称超级电容器在2 mol·L^-1 KOH电解液中,具有较高的能量密度(36.5 Wh·kg^-1)。本工作为制备廉价的过渡金属磷酸盐作为高效电极材料提供了一种简单、绿色的方法。