由于发达的孔结构、丰富的杂原子和快速的动力学,多维度的多孔炭材料在电化学储能领域展现出广阔的应用前景。鉴于新型储能设备对电极材料容量、倍率以及循环等关键性能的全面需求,传统的石墨电极已难以时代满足发展的需要,因此开发新型的多孔炭材料具有重要的研究意义。本文采用低分子有机物甘脲为炭前驱体、RGO为骨架,制备了氮掺杂炭@RGO复合电极材料,系统研究了炭化温度和RGO骨架对复合材料储钠性能的影响;进一步的以氮掺杂炭@RGO为导电骨架,通过原位复合制备了锚定于氮掺杂炭@RGO骨架的氧化锰材料,并详细研究了煅烧气氛、导电骨架等因素对氧化锰储锂性能的影响。以低分子量的甘脲为炭前驱体、石墨烯为骨架,通过原位复合、炭化的策略制备了一种具有极高氮含量的氮掺杂炭@RGO复合电极材料。该材料为典型的介孔-大孔分层级多孔炭材料,比表面积为42.3 m2g-1,氮掺杂量高达10.29%。作为钠离子电池负极时,该材料展现出高的可逆比容量(0.05 A g-1时为281.5 mAh g-1)、优异的倍率性能、长循环性能(5 A g-1下3000次循环后保持约186 mAh g-1)和快速的动力学。采用原位水热复合策略将氮掺杂炭@RGO与锰氧化物复合,制备了锚定于多孔炭网络的混合价氧化锰。还原气氛下煅烧的复合产物具有纳米片堆叠的微米立方形貌和216.26 m2 g-1的比表面积,而且整体物相以高电化学活性的MnO为主。作为锂离子电池负极时,在0.1 A g-1下的首圈充电比容量为778.2 mAh g-1,在1 A g-1的高电流密度下循环1000后的可逆比容量为402 mA h g-1。以甘脲为前驱体、KOH为活化剂,在800℃下活化制备了具有微孔-介孔分层级孔结构的多孔炭,其比表面积高达2961.11 m2 g-1,而且以孔径1-5 nm离子可及孔为主。以此多孔炭为正极,分别以上述两种复合材料为负极组装了钠离子混合电容器和锂离子混合电容器,两种混合储能设备均表现出极高的能量/功率密度和优异的循环性能。