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超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、对环境友好等特点,是近年来受到广泛关注的一类新型的绿色能量转换装置。目前,商品化超级电容器普遍采用的电极材料基本是多孔炭材料,但是这一类型的电极材料的比电容较低,导致电容器能量密度不理想。因此,如何提高电极材料的比电容进而提高超级电容器能量密度成为现阶段研究的重点与热点。已有研究表明,杂原子掺杂的多孔炭材料可有效提高电极材料的比电容。但是,电极材料的孔结构、杂原子种类、位置以及含量等无法精确调控。因此,本论文从分子设计出发,将杂原子通过共价键方式引入到聚合物材料中,既可以提高电极材料的比电容又可延长其使用寿命。此外,通过改变聚合温度来调控杂原子含量、孔结构等微观因素,进而优化电极材料的聚合工艺,探索材料的微观结构与宏观性能之间的构效关系。本论文的具体研究内容如下:（1）设计、合成新型含有氮杂环的二腈单体THDN,采用离子热法,在不同聚合条件下制得多种含氮、氧杂原子的多孔有机聚合物PCTFs（Phthalazinone-based Covalent Triazine Frameworks）,即分别在550℃、600℃、650℃、700℃条件下聚合,得到产物分别为PCTFs@550,PCTFs@600,PCTFs@650,PCTFs@700,将其作为超级电容电极材料并研究其电性能。结果表明,不同温度下聚合得到的PCTFs均以微孔结构为主但伴有少量的介孔结构。随着聚合温度的升高,材料的比表面积由981 m2/g增加到1464 m2/g,氮原子从8.10 at.%减少到3.16 at.%。PCTFs@600电容性能最佳,即在三电极测试体系中,当电流密度为0.1 A/g时,比电容可达到256 F/g,且经30000余次循环后,保持率仍高达110%。以TEABF4/AN为电解液,测得PCTFs@550的能量密度可达36 Wh/kg,经过10000次循环后比电容保持率为92%。（2）在上述材料制备的基础上,为了进一步提高电极材料的离子传输性和电子传导性,合成新型含有二氮杂萘酮结构的二腈单体BHP,采用离子热法,在不同聚合条件下制得不同杂原子含量的多孔有机聚合物MPCFs（Multi-heteroatoms Porous Carbon Frameworks）,即分别为MPCFs@600,MPCFs@650,MPCFs@700,将其作为超级电容电极材料并研究其电性能。结果表明,通过改善单体结构,MPCFs电极材料较PCTFs具有更优异的离子传输和扩散性能。此外,随着聚合温度的升高,MPCFs电极材料的孔结构由微孔逐渐向介孔转变,比表面积和孔容积略有升高。MPCFs@700具有较MPCFs@600和MPCFs@650更好的电容性能,即在1 mol/L H2SO4电解液中,电流密度为0.1 A/g时,比电容可达到302 F/g,且经30000次循环后,其比电容保持率仍高达112%;以[BMIM][BF4]为电解液,测得MPCFs@700的能量密度高达65 Wh/kg,经过10000次循环后比电容保持率仍高达98%。