超级电容器由于具有优于传统电容器的能量密度以及电池的功率密度的特点，受到了人们的广泛关注。超级电容器的研究主要集中在电极材料方面，活性炭材料具有价格低廉、比表面积高、孔径可调、电化学性能优越以及环境友好的特点在双电层电容器方面研究最多。在制备高比电容碳材料上，除了采用提高比表面积、调节孔径的方法来提高双电层行为外，还可以在碳材料上引入含氮官能团来提高赝电容行为。富氮一般分为两种方法：①用含氮的化学试剂处理碳材料；②利用富氮前驱体进行原位掺杂。从这个观点出发，本文首先以天然富氮的可再生生物废弃物为原料，采用低成本、环保、节能的工艺方法，直接碳化头发，制备超级电容器用天然富氮活性炭。分析材料的形貌、表面性质和结构，并与商业椰壳基活性炭对比电化学性能。其次，利用化学试剂硝酸、尿素、氨水对商业椰壳基活性炭表面改性，分析活性炭富氮之后的表面性质和孔径结构，考察其作为超级电容器电极材料的电化学性能，并且与改性前活性炭的电化学性能进行对比。主要工作如下：以头发为原料，采用简单的工艺方法制备活性炭，分别用还原剂和去离子水活化，惰性气体保护，700℃下煅烧1h，得到头发基活性炭。80℃去离子水浸泡之后，碳化得到的头发基活性炭，比表面积虽然只有441.34m2g-1，在三电极体系下，6M KOH为电解液，5Ag-1的电流密度进行恒流充放电，比电容却达到了154.5Fg-1，性能优于不含氮的商业活性炭(134.5F g-1)，循环10000圈，电容损失仅为5%。电流密度增加到15A g-1时，比电容还能保持在130.5F g-1。因此，通过简单、节能、环保的工艺手段，直接碳化，避免化学试剂活化，制得的层状结构的无定形碳适合用于双电层电容器电极材料。硝酸、氨水、尿素三种化学试剂对商业活性炭进行表面改性：①商业活性炭在15%的氨水中80℃下回流1h；②商业活性炭和尿素混合，惰性气体保护，950℃下煅烧半小时；③商业活性炭在硝酸预氧化之后与尿素混合，惰性气体保护，950℃下煅烧半小时。氨水富氮的活性炭在小于4Ag-1的电流密度下，比电容稍有改善，电流密度大于4Ag-1时，比电容反而低于未处理的活性炭；尿素富氮的活性炭比电容得到明显改善，倍率性能保持良好；硝酸预氧化后尿素富氮的活性炭，在电流密度高于3.54Ag-1后，比电容明显低于未经处理活性炭的比电容，倍率性能差。作为超级电容器电极材料，比较头发基天然富氮活性炭和化学试剂富氮活性炭的电化学性能。