随着社会的不断进步,化石能源的不断消耗,环境污染和温室效应等诸多问题不断显现。发展绿色、可持续的新能源,促进人与自然和谐共生,已成为人类社会的普遍共识。因此开发绿色环保、高性能的储能器件具有重要的现实意义。超级电容器作为一种绿色、稳定、高效的储能器件,具有循环寿命长、充电速率快和环保无污染等优点,使其在各种领域都有较高的吸引力。但超级电容器较低的能量密度,限制了其在商业上的大规模应用。因此,具有高能量密度及功率密度超级电容器研究开发是科技工作面临的技术难题。金属有机框架（MOFs）是以金属离子为中心节点,有机配体为链接单元,通过配位键自组装形成的一类具有规律的网状结构。由于其具有大比表面积、高孔隙率、规则的孔道结构和孔径可调,以及其广阔的应用前景,已成为超级电容器电极材料的研究热点。然而MOFs材料普遍存在稳定性、导电性差等缺点,限制了其在电化学储能领域的直接应用。因此,设计合成具有特定结构MOFs前驱体,MOFs热解为衍生多孔炭,通过调控在保留MOFs原始结构的同时提高其导电性;或采用化学活化法改善MOFs衍生多孔炭比表面积及孔隙结构;杂原子掺杂诱导赝电容反应增加MOFs衍生多孔炭比电容,提高超级电容器的能量密度及功率密度。本文采用水热法制备金属有机框架材料,以其为前驱体,分别利用化学活化法,杂原子掺杂制备MOFs衍生多孔炭材料,考察炭化温度、活化剂比例、硫脲掺杂比例对MOFs衍生多孔炭微观结构,以及MOFs衍生多孔炭表面元素、有机基团对电化学性能的影响。主要工作如下:（1）水热法合成金属有机框架[Zn3（bpdc）3（bpy）]·2DMF·4H2O（ZBB）,以其为前驱体,在惰性气氛中,通过直接炭化、KOH活化法制备了多孔炭ZBBC-T、ZBBC-800-A。考察了炭化温度,KOH 比例对多孔炭微观形貌和电化学性能的影响。研究结果表明:多孔炭ZBBC-T、ZBBC-800-A为无定型石墨化结构,比表面积分别为241.7 m2 g-1、2349.2 m2 g-1。在电流密度为1.0 A g-1时,多孔炭ZBBC-T 和 ZBBC-800-A 比电容分别为 111 F g-1 和 304.8 F g-1,多孔炭 ZBBC-800-1:3经5000次循环,其电容保持率为95.85%,组装的器件能量密度和功率密度分别为8.06 Wh Kg-1和250.00 W Kg-1。该研究显示出MOFs衍生多孔炭具有潜在的应用价值。（2）水热法合成了金属有机框架[Zn（NH2-bdc）（4,4’-bpy）]（ZNB）,以其为前驱体,在惰性气氛中,利用ZnCl2化学活化制备了多孔炭ZNBC-T-A。探究了炭化温度、Z n Cl2活化剂比例对多孔炭ZNB C-T-A微观形貌和电化学性能的影响。结果显示:多孔炭ZNBC-700-1:3呈现类蜂窝状结构,其比表面积为2078.14 m2 g-1。活化剂ZnCl2作为模板进入前驱体的孔内,防止了孔隙的塌陷,起到了多孔剂的作用。在电流密度为1.0 A g-1时,多孔炭ZNBC-700-1:3的比电容器为210.6 F g-1,经5000次循环,电容保持率为90.5%。库伦效率维持在100%左右。该研究为高储能炭材料的研究与开发提供了实验数据。（3）以ZNB为前驱体、硫脲为杂原子掺杂剂采用ZnCl2化学活化剂制备多孔炭ZNBCS-B-H,研究结果表明:多孔炭ZNBCS-1:1-2h呈菜花状结构,多孔炭ZNBCS-1:1-2h 比表面积为608.64 m2 g-1,其中N、S含量较多孔炭ZNBC-700-1:3分别提升7.3%和1.76%。在电流密度为1.0 A g-1时,多孔炭ZNBCS-1:1-2h 比多孔炭ZNBC-700-1:3电容比提高9.3%,多孔炭ZNBCS-1:1-2h经5000次循环后,电容保持率为88.88%;在能量密度为10.93 Wh kg-1时,其功率密度为1000 W kg-1,该研究为杂原子掺杂MOFs衍生多孔炭的制备提供参考。