杂原子掺杂多孔碳材料因其杂原子掺杂、孔隙结构丰富和比表面积高等特点在能源领域备受关注。但成本高、产率低及合成条件恶劣等因素,阻碍了它们在实际应用中的大规模使用。生物质来源丰富、无污染、且廉价易得,以生物质为前驱体开发孔结构和分组成可控的高性能多孔碳基材料,不仅可以节约成本、缓解环境污染问题,而且可以实现生物质的高值化利用,目前已经吸引了诸多研究。本文分别以五倍子中药渣和纤维素为前驱体,制备了N、S共掺杂多孔碳和过渡金属及N共掺杂多孔碳,并应用于超级电容器和燃料电池中阴极氧还原反应。（1）五倍子中药渣富含C、N、S、O等多种杂原子元素,在本研究中用作碳和杂原子源的单一前驱体,通过预碳化保留结构独特的微观结构,再通过KOH活化制备杂原子N和S共掺杂分级多孔碳。所制备的N、O、S共掺杂多孔碳（NOSPC-800）具有发达的分级微介孔结构,高比表面积3351 m~2 g-1,高N/S掺杂含量。作为超级电容器电极,NOSPC-800表现出优异的电化学性能:在6 M KOH电解液中,电流密度为0.1 A g-1时,比电容高达324 F g-1;在1 M Na2SO4电解液中,功率密度为25 W kg-1时具有19.47 Wh kg-1的高能量密度。作为氧还原电催化剂,它表现出了优异的催化活性,以及比商业Pt/C催化剂更好的稳定性和耐甲醇性能。（2）以纤维素为原料,通过对纤维素进行溶解、衍生和铵化,合成了含过渡金属纤维素基聚离子液体。以含过渡金属纤维素基聚离子液体为前驱体,采用高温碳化法制备了过渡金属和N元素原位掺杂的多孔碳基材料（Co-N-C和Ni-N-C）。所得样品具有较高比表面积、分级多孔结构并且所得样品中Co、Ni和N元素在碳基底中均匀分布。作为氧还原催化剂时,在0.1 M KOH电解液中,Co-N-C-850展现出较高的氧还原催化活性(E1/2=0.74 V)优于20 wt%Pt/C(E1/2=0.71V),且极限电流密度(5.3 m A cm-2)要高于20 wt%商业Pt/C(5.04 m A cm-2)。除此之外,Co-N-C-850在电化学循环稳定性和抗甲醇性能方面也表现出比商业Pt/C催化剂更优异的性能。