超级电容器是一种新式的电化学能量储存装置,亦可被称作电化学电容器,它不仅具有传统电容器的某些特征同时也囊括了电池的某些特点,装置主要由两个高导电性电极通过带有移动离子的电解质分隔开。作为超级电容器的主要组成部分,电极材料的重要性不言而喻,其分类通常情况下可以归结为:碳材料、金属氧化物及导电聚合物以上三种。社会现代化步伐的加快是有目共睹的,如何利用好清洁友好的可再生能源的储能器件将会受到社会越来越多的关注,其中超级电容器就位于这些储能器件之列。因为其包含了众多优点例如:较高的充电速度、较高的功率密度、较长的使用寿命、宽泛的工作适应温度﹑良好的循环稳定性等,在很多领域里都实现了其有效应用,从新能源汽车到轨道交通,从能量储存到军事等^[1]。这意味着超级电容器的发展前景是很明朗的,为了探索更多材料的潜在应用价值,主要研究内容如下。1.通过使用香蕉皮作为碳前驱体和不同的柠檬酸盐作为致孔剂,是制造微米/中孔碳的简单和直接的碳化方法。多孔结构的形成基于碳化过程中碱和非碱有机盐如钾和镁的柠檬酸盐在煅烧过程中的反应。分解产物含有的许多无机颗粒（即K₂O或MgO）并嵌入碳框架内。这些副产物或者作为活化剂或者作为模板剂形成不同孔径的多孔碳,当通过酸洗除去时,这些副产物可形成微孔或中孔网络结构。相应地,电化学测量显示在引入柠檬酸盐之后,我们在0.1 A/g的电流密度的测试条件下,比较来看碳材料的比电容从59 F/g上升到了258–273 F/g。2.通过水包油乳液法制备出有丰富孔结构并且有氮原子掺杂的碳泡沫材料,并将其用于超级电容器的制备方式现如今正越来越受研究人员们的青睐。但在一般,这种材料的制备过程是繁琐的,我们这里运用一锅法来合成掺氮间苯二酚/甲醛（R/F）酚醛树脂,并且树脂与三聚氰胺之间存在氢键稳定的相互作用。结构表征表明,当柠檬酸钾与酚醛树脂的质量比为1:2.5时,所制备的材料N-HPCFs-2.5,比表面积（SSA）高达1759 m² g^-1且大的孔体积达到0.83 cm³/g。作为超级电容器的电极,在6 M KOH电解质的三电极系统中测试,N-HPCFs-2.5具有高达298 F/g的比电容在电流密度为1A g^-1时,并且具有良好的稳定性,在10 A g^-1的电流密度下循环5000次,电容仍能拥有超过93%的保持率,展现出了良好的的循环稳定性。3.通过简单的液相沉积法制备超级电容器电极的氧化锰（MnO₂）和空心碳球（HCS）的复合物,C/MnO₂复合材料具有HCS核心和由MnO₂纳米薄片组成的壳。复合材料中的HCS不仅作为MnO₂纳米片生长的模板,而且作为增强电化学性能的导电通道。对材料C/MnO₂进行退火处理后发现材料显现出了α-MnO2的晶型结构,对电化学性能起到了显著的提升。在1 M Na₂SO₄电解液中以电流密度为1 A/g的条件测试,复合材料C/MnO₂-300 ^oC的电容高达340 F/g。经过了1000次充放电循环,电容保持率依旧没降太多,高达90.2%,说明循环稳定性优异。