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超级电容器具有温度范围广、安全性高、循环寿命长、功率密度大、充电速度快等优点,被广泛应用于新能源汽车和新型电子设备中。电极材料是影响超级电容器性能的关键,制备出性能优异的电极材料是目前研究的热点。碳材料由于其稳定的物理和化学性质、丰富的来源以及高的比表面积被广泛用作超级电容器电极材料。本论文阐述了以聚氨酯泡沫和大孔树脂为碳的前驱体,采用一步化学活化法,制备了具有超高比表面积的多孔碳材料,通过BET、XRD、Raman、TEM、SEM和XPS等表征技术对样品进行分析,探究了表面积,孔径和杂原子掺杂对电容性能的影响。具体内容如下:1.氮掺杂超高比表面碳材料的制备及其超级电容性能研究以聚氨酯泡沫为碳源和氮源,KOH为活化剂,通过化学活化法制备了具有超高比表面积的多孔碳材料。实验结果表明,一步法比两步法更简单,制备的碳材料的产率更高且比表面积更大。在700 oC下活化的碳材料FC700具有最高的表面积(3738 m2 g-1)和最大的孔体积(1.69 cm3 g-1)。这是由于一步活化法KOH可以与聚氨酯泡沫发生充分的相互作用。在三电极系统中,FC700的比电容达到了459 F g-1。组装成对称超级电容器后,FC700在KOH和Li NO3电解液中的比电容可以达到368 F g-1和336 F g-1,相应的能量密度可以达到12.8 Wh kg-1和37.8 Wh kg-1,经过10000次循环后仍显示出良好的稳定性。BET、XRD、Raman以及XPS结果证明FC700样品的高比表面积、大孔体积和氮原子掺杂三者之间的协同作用是导致其优异电容性能的主要原因。2.氧掺杂碳材料的制备及其超级电容性能研究以大孔树脂（AB-8）为碳源,KOH为活化剂和氧源,通过一步化学活化法制备了氧掺杂多孔碳材料。其中600℃活化的样品PC600有较大的比表面积、孔体积和氧含量,分别为3646 m2 g-1、1.89 cm3 g-1和12%,将PC600在6 M KOH水系电解液中进行测试,发现在0.5 A g-1电流密度下比电容可达456 F g-1,50 A g-1时比电容保持在325 F g-1。在以KOH和LiNO3为电解液的两电极体系中,总比电容分别为95 F g-1(单片电极电容为380 F g-1)和81 F g-1(单片电极电容为324 F g-1)。电流密度为2 A g-1时进行10000次充放电循环后,观察到仍保持初始电容的97.89%和93.83%的长周期稳定性。在250和450 W Kg-1的功率密度下具有13.1和35.4 Wh Kg-1的高能量密度。