超级电容器是一种依靠双电层结构或是赝电容层发生氧化还原反应从而进行电荷的储存和释放的元器件,电极材料、集流体、电解液等是决定其综合使用效果的要点,其中最关键的因素是电极材料的选用,因此开发出具有优秀性能的电极材料是提升超级电容器总体性能的第一要务。本论文基于低投入、表现优、环境友好的理念,围绕新型碳基复合杂元素材料的开发和设计工作,探讨了材料的微观结构以及电化学性能等方面的效果,研究内容及主要成果如下:（1）通过高温煅烧壳聚糖并掺入KOH活化得到具有大比表面积的碳基材料（KACS）,再通过高温水热反应将硼原子掺杂入碳基材料中,制备出硼/碳基电极材料（BKACS）,并通过对电极材料进行结构和形貌表征测试,讨论了在对壳聚糖进行高温碳化、掺碱活化和掺杂硼原子过程中对材料本身结构的影响和改变情况;同时还通过电化学工作站对所制备得到的电极材料进行各方面电化学性能上的表征。研究结果表明,使用6 mol L-1的氢氧化钾溶液作为电解液,BKACS展现出优秀的比电容量316 F g-1(设定电流密度为0.2 A g-1),在10 A g-1大电流下经过104次反复充放电测试后,电容保持量为94.08%。（2）将如（1）中制备得到的碳基材料KACS作为还原剂,选择KMn O4作为锰源,采用水浴液相法,将KACS与KMn O4以不同比例进行混合,通过水浴加热搅拌促使两者自发地进行氧化还原反应,获得表面生长有丰富纳米棒的电极材料Mn KACS,表征其结构及形貌,并进行循环伏安曲线法测算等电化学表征。研究结果表明:在最佳混合比例2:20下,获得的电极材料Mn KACS-2,在与（1）中相同测试条件下表现出460 F g-1的效果(电流密度为0.2 A g-1),在10 A g-1的大电流下经过104次反复充放电后,电容保持率为91.67%。（3）将如（1）中制备得到的碳基材料KACS作为基底,以氯化镁为镁源,通过高温水热反应将镁原子掺杂入碳材料中,获得电极材料Mg KACS。对其进行形貌及结构表征,并研究其在超级电容器装置中的性能。通过以上的研究得到,材料Mg KACS在0.2 A g-1下表现出比较良好的效果,通过计算值为293 F g-1,并且通过大电流反复充放电104次后仍能保持有89.57%的电容。