作为一种新型的、可持续发展的储能装置,超级电容器因具有功率密度高、循环稳定性好和快速充放电等优点而被广泛应用。电极材料是影响超级电容器性能的主要因素,因此,对电极材料的研究是整个研究工作中的重中之重。根据储荷原理的不同,电极材料主要分为双电层电容材料和赝电容材料两种。对双电层电容材料的研究多以碳材料为主,其中由杂原子掺杂的功能化碳材料由于具有一定的赝电容特性使得其本身具有较高的比电容,但其制备及功能化过程往往需要较为繁琐的步骤,所以开发一些简单的方法来制备杂原子掺杂型碳材料对于发展超级电容器材料具有重要的意义。基于此,本论文通过简单的化学方法制备了两种由不同杂原子掺杂的碳材料,并利用XRD、TEM、XPS等多种手段对其结构进行了表征,研究了材料的电化学性能,并对其电荷存储原理进行了讨论,所得结果如下:(1)以廉价易得的聚苯胺为前体,硼酸为硼源,制备出了B/N共掺杂的碳材料(BNC),并优化了硼酸加入量和碳化温度两个条件。经电化学测试表明,在苯胺(2.7mmol)与过硫酸铵(2.5 mmol)加入量及其他条件一定时,硼酸加入量为5 g,碳化温度为700℃时为最优条件,在此条件下制备的BNC材料电化学性能最佳:在0.5 A/g下,比电容达到340.55 F/g,20 A/g的大电流密度下比电容仍能保持245.6 F/g,电容保持率达72.12%,具有良好的倍率性能;在5 A/g的电流密度下循环充放电5000次后,电容保持率仍为86.28%,有着良好的循环稳定性。由该电极材料组装的对称超级电容器在5 A/g的大电流密度下,具有6.0 Wh/kg的高能量密度和2500 W/kg的功率密度。本研究在一定程度上扩大了B/N共掺杂碳材料在电化学领域的应用范围。(2)以生物废料木质素磺酸钠(SLS)为前体,硼酸为硼源和模板,制备了B/S共掺杂的碳材料(BSC),并分别对木质素磺酸钠与硼酸的质量比和碳化温度进行了优化。在其他条件一定下,当木质素磺酸钠与硼酸的质量比为1:7,碳化温度为700℃条件下,所得的BSC材料电化学性能最好。该材料在0.5 A/g时能达到309.1 F/g的比电容,20 A/g时比电容仍有191.34 F/g,在大电流密度下仍有61.9%的电容保持率;在5 A/g下经过5000次循环充放电后,仍有100%的电容保持率。上述结果表明,B/S共掺杂碳材料在超级电容器领域具有潜在的应用前景。