超级电容器作为一种新型储能元件,具有功率密度高、循环寿命长、充放电速率快和使用温度范围宽等优点,在消费电子、混合动力汽车、工业电源等方面具有广阔的应用前景。超级电容器的性能取决于电极材料性质(比表面积、孔径分布和导电性等)和电解液类型。本文采用微波高效加热制备了中孔炭及钌/中孔炭复合材料,并将其作为超级电容器电极材料。通过氮吸脱附、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等技术对中孔炭的结构和表面形貌进行表征。采用循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗谱法考察了中孔炭电极材料的电化学性能。主要结论如下:　　以煤焦油沥青为原料,采用氢氧化钾协同氧化镁模板活化法,在微波功率为600 W,活化时间为30 min时,实现了中孔炭的高效制备。当煤焦油沥青、氧化镁和氢氧化钾质量分别为7 g、14 g和9 g时,所制备的中孔炭(MC7-14-6)比表面积,总孔容与平均孔径分别为1394 m2/g,0.83 cm3/g和2.39 nm。在同样碱碳比条件下,没有氧化镁加入时,所制备的微孔炭(PC14.5-0-12.5)比表面积、总孔容和平均孔径分别为1109 m2/g,0.54 cm3/g和1.95 nm。在50 mA/g电流密度下,经过1000次恒流充放电后,MC7-14-6电极的比电容和MC7-14-6超级电容器的能量密度分别为187 F/g和6.4 Wh/kg。与微孔炭电极相比,中孔炭电极具有较好的速率性能和循环稳定性。　　以花生壳为原料,氯化锌为活化剂,在微波功率为600 W,活化时间为20 min时,可以实现高比表面积中孔炭的高效制备。随氯化锌与花生壳质量比从1/1增加到5/1,中孔炭的总孔容由0.67 cm3/g增大到1.83 cm3/g,平均孔径由2.06 nm增大到5.20 nm,而其比表面积先增大后减小。当质量比为4/1时,中孔炭(MC4/1)具有最大比表面积,达1552 m2/g,总孔容为1.75 cm3/g,平均孔径为4.52 nm,非微孔孔容含量达98.9％。在50 mA/g电流密度下,经过1000次恒流充放电后,MC4/1具有最大比电容和能量密度,分别为184 F/g和6.3 Wh/kg。　　以MC4/1中孔炭为载体,采用微波加热法,实现高比电容钌/中孔炭复合电极材料有效制备。在充放电过程中,复合电极材料中的钌产生了明显的赝电容。在50 mA/g电流密度下,经过1000次恒流充放电后,当钌的负载量分别为0%、5%、10%、15%和20%时,相应电极的比电容分别为184 F/g、215 F/g、245 F/g、267 F/g和287 F/g,其中,钌贡献的比电容介于699~804 F/g。1000次恒流充放电后,复合材料电极比电容保持率在93.5%~97.7%,呈现较好的循环稳定性。