使用碱土金属化合物为催化剂合成碳气凝胶。实验发现,以醋酸镁为催化剂所得碳气凝胶呈现连续粗糙表面,BET比表面积为536m2/g,总孔容为0.24cm3/g。以氢氧化镁为催化剂所得碳气凝胶颗粒对称性较好,近似于圆球形貌且表面光滑,其BET比表面积为699m2/g,总孔容为0.34cm3/g。用循环伏安和恒电流充放电法,初步研究了这种碳气凝胶的电化学性能,结果发现以氢氧化镁为催化剂所得碳气凝胶的性能最佳,比电容可达89.8F/g。为进一步改善碳气凝胶的多孔结构,以三嵌段共聚物F127为模板剂同时以氢氧化镁作为间苯二酚和甲醛缩聚反应的催化剂合成了碳气凝胶。高温碳化过程中由于F127的分解而将大量介孔引入到碳气凝胶的结构中。所得碳气凝胶具有球状形貌,且球形表面粗糙。电化学测试结果表明由于大量介孔的存在使得离子能够顺利地扩散至活性表面从而获得较高的容量,可将比电容从89.8F/g提高到130.8F/g。为了克服碳气凝胶碳材料本身电容性能较低的缺陷,以球形碳气凝胶为碳源将其分散在硝酸镍溶液中,随后用碱液中和从而将金属氧化镍负载到碳气凝胶球形颗粒表面,其比电容从89.8 F/g提高到了136F/g。作为对比,本文还在有序介孔碳材料CMK-3及其孔道中植入氧化镍,实验发现CMK-3复合氧化镍后比电容从140F/g提高到了205F/g。此外,尝试在合成碳气凝胶的初期在碳源中添加金属硝酸盐,如硝酸铁、硝酸镍,以期实现金属氧化物在碳气凝胶骨架结构中的植入,实验结果显示硝酸镍为添加物所得碳气凝胶的比电容高达198F/g,掺杂硝酸铁的为165F/g。