超级电容器,又称作为电化学电容器,由于其使用寿命长、原理简单、高动态电荷传播等特点,得到了人们的极大关注。碳材料是电极材料的一种,表现出双电层电容,由于其理想的物理和化学性质,被广泛应用在超级电容器电极材料的制备之中。同时,碳材料有成本较低、来源广泛、形式多样及易于加工等特点。在碳材料中引入杂原子（如磷、硫、氮原子）,能够在双电层电容器中引入赝电容,赝电容会与双电层电容发生协同作用,提高材料的电化学性能。同时,可以通过物理活化和化学活化来对碳材料进行制孔处理,其中化学活化的效果较优。KOH是最常用的化学活化剂,通过活化制孔,材料的比表面积会有显著地提升,缩短了离子的运输路径,加快电子转移,进一步提高碳材料的电化学性能。本论文的主要研究内容如下:1.以聚氨酯作为碳前驱体,在500 ^oC下进行预碳化后通过活化剂KOH进行活化制孔,用TEM、SEM、XRD、FTIR、XPS及氮吸附来表征样品的形貌和结构。氮吸附结果表明,经过活化后样品的比表面积能够达到2216 m2g^-1。相关电化学结果显示,当KOH与聚氨酯的质量比为2:1,活化效果最好,样品PUC-2:1在1 A g^-1的电流密度下的比电容值为395 F g^-1。而且,在10 A g^-1的电流密度下进行4000圈循环充放电后,PUC-2:1的比电容值仍然能够达到初始电容的95.3%。通过两电极测试来得到样品的能量-功率密度,样品PUC-2:1在1080 W kg^-1的功率密度下的能量密度为24.4 Wh kg^-1。2.以葡萄糖为碳前驱体,用硫脲作为氮源和硫源,通过水热法在葡萄糖中掺杂氮硫元素。然后,在750 ^oC高温通过活化剂KOH对掺杂后的葡萄糖进行活化制孔,成功得到了氮硫共掺杂的葡萄糖基多孔碳材料。相关电化学测试结果表明,葡萄糖与硫脲的摩尔比为20:1时,其掺杂效果最好;KOH与碳基材料的质量比为1:1时,活化最佳,得到样品的电化学性能最优。样品ADGC-1:1在1A g^-1电流密度下的比电容值为281F g^-1,在5A g^-1电流密度下进行5000圈充放电后,其比电容值比初始时提高了7%,说明样品有一个很好的循环稳定性能。3.在甲醇环境中,以冰醋酸为引发剂,用乙二胺对葡萄糖进行胺化,在葡萄糖中引入了杂原子氮。然后,在750 ^oC高温下通过活化剂KOH对材料进行活化制孔,得到氮掺杂的多孔碳材料。通过氮吸附的测试结果可知,经过活化后,样品AGC-1:1的比表面积高达1106m2g^-1,远高于未活化样品的100 m2g^-1。相关电化学性能测试结果表明,KOH与样品的质量比为1:1时,得到的样品在各个方面的性能最好,在1 A g^-1的电流密度下,样品AGC-1:1比电容能够达到324F g^-1,比电容值较高,而且在10 A g^-1的电流密度下,其比电容的值仍能够达到171 F g^-1,表明样品有一个良好的倍率性能。在10A g^-1电流密度下,经过5000圈充放电后,样品AGC-1:1的比电容值相对于初始比电容略有提升,表明样品的循环稳定性好。