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多孔炭由于具有高的比表面、发达的多孔结构和适中的价格，是商品化超级电容器电极材料的首选。本文制备了氮掺杂微孔炭、磷掺杂介孔炭和氮、磷共掺杂高比表面分级孔炭材料，研究了制备工艺对炭材料的结构和电容性能的影响规律，分析了炭材料的成孔机制和N、P原子的引入对炭材料在不同电解液中电化学性能的影响。 以含氮有机酸盐—乙二胺四乙酸二钠盐为碳前躯体，在600-900℃直接热解制备富氮微孔炭材料(NECs)。随热解温度升高，炭材料的比表面积和孔容分别由600℃的457m2·g-1和0.21cm3·g-1逐渐增加至900℃的1511m2·g-1和0.98cm3·g-1，然而N元素含量却由8.69at％降低至0.88at％。富氮炭材料在6M KOH电解液中的单位面积比电容与氮含量一样呈减小的趋势，从600℃的47uF·cm-2逐渐下降至900℃的10.1uF·cm-2;而在1M Et4NBF4/AN电解液中，单位面积比容量值却出现先升后降的趋势，与氮含量没有相关性。这说明氮掺杂在无机电解液体系中可产生较大的赝电容，而在有机电解液体系中却不能发生氧化还原反应，不能产生准电容效应。 以含磷有机酸盐—植酸钠为磷源和碳源，在不同温度下（600-900℃）直接热解制备磷掺杂介孔炭材料(PMCs)。植酸钠热解过程中生成炭包覆Na4P2O7纳米颗粒(5-12nm)的复合结构，用稀盐酸洗去模板即得到蜂窝状孔结构的富磷介孔炭。随热解温度升高，炭材料的比表面积变化不大(884-827m2·g-1)，而磷元素含量略有增加(0.53-2.34at％)。电化学测试表明PMCs在6M KOH电解液体系中呈现出优异的循环和倍率性能，在5A·g-1的电流密度下循环5000以上，PMC900的容量还保持92％以上。在3M H2SO4中的电化学测试表明，含磷量最高的PMC900(2.34at％)的稳定工作电压窗口可由通常的0-0.9V提高到0-1.6V，能量密度由3.8Wh·kg-1提高到11.8Wh·kg-1，在1.0A·g-1电流密度下循环充放电5000次容量保持90％以上。这说明P元素的引入能在H2SO4电解液体系中扩大多孔炭材料的工作电压窗口，从而提高电容器整体的能量密度。 以农产品废弃物莲子壳为碳源和氮源，植酸钠为模板前驱体和磷源，采用原位模板和NaOH活化制备高比表面积、分级孔结构氮、磷共掺杂炭材料(NPHCs)，考察了植酸钠用量对炭材料结构和电化学性能的影响，并分析了其成孔机制。结果表明，热解过程中植酸钠分解产生的Na5P3O10与NaOH反应原位生成nano-Na2CO3和nano-Na3PO4硬模板进行造介孔/大孔，NaOH活化产生大量的微孔，因此所得到的炭材料具有发达的分级孔结构。植酸钠与莲子壳的质量比为2∶1制备的NPHC2表现出最高的比表面积(3188m2·g-1)和孔容(3.20cm3·g-1)，且含有丰富的杂原子(N:3.31at％，P:1.66at％)。在6M KOH和3M H2SO4电解液体系中比容量分别为318F·g-1和414F·g-1，还具有优异的循环性能和大电流倍率性能，甚至在200A·g-1超高电流密度下，还保持241F·g-1(6M KOH)和217F·g-1(3M H28O4)的高质量比电容。NPHCs是一种优异的多孔炭电极材料，在超级电容器应用中具有很好的发展前景。