开展生物质热解固体产物的储能研究,不仅可以实现废物利用、降低污染物排放,同时也对绿色低碳生态的发展以及能源转型具有重要意义。因此,本文开展了高含氮生物质热解耦合原位活化用以制取高性能超级电容电极材料的研究。首先探究N2气氛天然共掺杂多级孔生物炭材料的性能特点。以海鲜餐厨废弃物皮皮虾壳为原料,通过原位热解的方式,实现原料的自活化自掺杂效果,制备了均质的树枝状结构、孔隙分布均匀、结构规整的多级孔生物炭。此外,研究了不同热解温度对于材料孔隙结构以及电容特性的影响。在750℃的自活化温度下,样品S-750可以获得较大的BET比表面积(401 m2g-1)以及较高的氮硫含量,故而产生的双电层电容和赝电容的协同效应使样品S-750在1A g-1的电流密度下呈现201.0 F g-1的高比电容特点。其次对热解过程进行调控,深入研究富碳气氛对生物炭作为超级电容电极材料的影响。采用一步热解耦合活化的方法,在CO2活性气氛下制备了氮掺杂的分级多孔炭,结果表明,CO2气氛既可以增加炭材料表面并能丰富孔隙,又能大幅提升材料的含氮量。其中,样品C-750表现出高氮含量（9.46 wt.%）和高微孔比表面积占比（87%）的同时,最高还可产生144.2 F g-1的比电容容量,展现出良好的倍率特征以及能量特性。最后进一步优化调控手段,评估低成本绿色经济的高性能多孔炭电极材料性能。选用绿色活化剂Na HCO3,和CO2气氛耦合痕量活化的方式,制备氮原子掺杂的多级孔生物炭,研究材料的结构和电化学性能。在CO2气氛浓度为25%,加入10 mg Na HCO3活化剂条件下,此生物炭电极材料在1 A g-1电流密度下的比电容为137.0 F g-1,同时表现出了较为优越的高电流密度能量特性。因而富碳气氛耦合痕量活化法可以在满足生物炭材料良好电化学性能的同时,又兼具一定的经济价值。