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化石能源的不断消耗造成了生态环境污染和能源紧缺的状况现象日益严重。近年来全球SO2的排放造成污染日益严重,而新型绿色环保储能/供能装置的短缺使得高耗能、高污染的储能/供能设备仍广泛被应用于工业生产中,这将进一步加剧生态环境污染。因此,我们利用绿色可再生材料来进一步来提高储能/供能装置的性能,并进行烟气脱硫来解决环境污染问题十分重要。而碳材料及其复合材料由于高比表面积、丰富的孔道结构、高稳定性、良好的导电性能,广泛应用于烟气脱硫和超级电容器等方面。本文针对不同的应用环境,采用不同的炭前驱体和炭化方法来制备碳材料及碳复合材料。一、以油茶壳为碳源,通过一步法合成高比表面积(1195-1449 m2 g-1)、介孔孔径（4-7 nm）、具有良好SO2吸附性能的生物衍生多孔炭。并测试了所制备的碳材料的SO2吸附性能。实验结果表明,我们的碳吸附剂在298 K时,SO2吸附能力为10.7 mmol g-1,是基准碳材料cs1000a(约5.0 mmol g-1)和商用碳材料CKM-3(5.1 mmol g-1)SO2吸附能力的两倍以上,其SO2/CO2、SO2/CH4和SO2/N2的分离选择性分别为32、127和2349,与最优MOF吸附剂对SO2的去除率相当。利用实际烟气成分进行的动态穿透实验验证了吸附剂对烟气中SO2高效去除的可行性。此外,密度函数理论模拟进一步说明,碳骨架中的-NOx和-OH基团与SO2分子具有很强的相互作用。通过三电极体系的电化学测试表示,材料中的电化学稳定性较好,且电解液电阻和离子传输扩散电阻都较低。本实验制备的碳材料在烟气脱硫、天然气净化和超级电容器方面具有广阔的应用前景。二、通过热处理三聚氰胺绵形成镂空的空心碳管（MC）,再通过一步水热法将镍/钴层状双金属氢氧化物（NiCo LDH）负载在MC基底上,成功制备出了高性能的NiCo LDH@MC 3D复合材料,MC基底能够有效分散NiCo LDH纳米片解决了LDH易堆叠的现象,其中空结构也为离子提供了便捷的运输通道,从而获得了高比容量、高倍率性以及具有长循环寿命的超级电容器电极材料。实验结果表明,NiCo LDH@MC在电流密度为0.5 Ag-1下进行恒流充放电测试计算得到的比电容量为1326.8 F g-1,在功率密度为2500 W kg-1时测得的能量密度为31.53Wh kg-1,在电流密度为5A g-1时循环1000次后,电容保持率仍然有83.8%,比电容量仍有880.1 F g-1。本实验制备的NiCo LDH@MC 3D复合材料是一种非常有前景的超级电容器材料。三、利用H2O2/HAC溶液高温剥离丝瓜络后,经碳酸氢钠高温活化,成功制备出制备具有均一孔径分布,孔径大小为1.2 nm的碳纳米片。有效的增大了电极与电解液的接触面积,提高了电化学性能。通过三电极电化学测试表明SG-H在电流密度为0.5 A g-1下,比电容量为288.1 F g-1,在功率密度为2500W kg-1时,能量密度为26 Wh kg-1,电极在电流密度为5 A g-1下经过循环1000次后,电容保持率仍然有83.4%,比电容量为240.1 F g-1,说明该材料具有良好的可逆性,具有作为超级电容器电极的潜力。通过H2O2/HAC溶液的高温剥离,有效的将离子扩散电降至2.1Ω,表明经过化学剥离后的碳材料为电化学反应过程的离子扩散提供了便捷通道,有效降低了材料电阻。本实验制备的碳纳米片是一种非常有前景的超级电容器材料。