超级电容器因具有较高的比功率和长的循环寿命,同时且对环境无污染等优点被广泛应用。多孔炭材料作为常用的电极材料,因其发达的孔隙结构和原料来源的广泛受到了极大的关注。以生物质为原料制备多孔炭不仅可以节约原料成本,还可以缓解因焚烧废弃生物质而引起的环境污染问题,并实现生物质转化为结构和性能可控的高性能多孔炭材料,具有较高的利用价值。然而,废弃生物质炭材料中普遍存在着孔隙结构过于简单和石墨化程度较低等结构性缺陷,从而需要对生物质进行活化催化处理,以此实现对多孔炭材料的性能改性和提高其电化学性能。同时我们研究了不同活化剂和不同金属催化剂对其电化学性能的影响,这为开发和利用具有优异性能的电极材料提供了理论依据。具体研究内容如下:（1）以废弃物生物质木屑为原料,KOH为活化剂,双金属镍和钼为联合催化剂与模板剂,在中低碳化温度750°C下制备了多孔石墨碳。通过双金属Ni-Mo催化剂制备的多孔碳材料PGC-Ni-Mo的石墨化度可达1.05,比单金属Ni、Mo和无金属催化剂制备的典型多孔碳材料的石墨化度分别提高了3.0%、8.2%和9.4%。使用PGC-Ni-Mo作为电极材料,其比电容达到267 F g-1;在10 A g-1时,PGC-Ni-Mo的倍率性能达到了77.2%,比单金属Ni、Mo和无催化剂制备的多孔碳材料的倍率性能分别提高了40.1%、4.0%和34.7%。电极PGC-Ni-Mo在为100 m V s-1下循环10000次后,比电容仍保持原来的94.8%。PGC-Ni-Mo//PGC-Ni-Mo对称超级电容器在1 M Na2SO4电解液中功率密度为452.9 W kg-1时的能量密度为19.8 Wh kg-1。（2）针对合成多孔石墨碳工艺复杂以及活化剂腐蚀性强等缺点,采用强效的绿色消毒剂K2FeO4同时作为活化剂和催化剂,通过一次碳化将生物质木屑转化为高附加值的多孔石墨碳。实验结果表明,调节木屑与催化剂之间的质量比,可以有效调节生物质炭材料的孔隙结构,从而优化超级电容器的性能。当催化剂K2FeO4与木屑的质量比为1:2时,制备的多孔石墨碳PGSC-2的比表面积为1197.42 m~2g-1,石墨化度为1.03。在三电极体系中,电极PGSC-2具有较高的比电容(327 F g-1),在循环10000次后,PGSC-2的电容保持率为99.7%,只有轻微的衰减。在双电极体系中,所组装的PGSC-2//PGSC-2对称超级电容器在6 M KOH水溶液中的时间弛豫常数为1.8 s,表明电极PGSC-2具有快速的离子输运能力。PGSC-2//PGSC-2在1 M的Na2SO4电解液中的最大能量密度为25.6Wh kg-1。