传统化石燃料的大规模利用和不合理开发,导致了生态破坏和环境污染等一系列问题,严重破坏了社会和经济的可持续发展。因此,利用高效的能量储存装置以及开发新能源已引起了全人类的极大重视。其中,超级电容器作为一种新型高效的能量储存装置广泛应用于各个领域。它电化学性能的好坏主要取决于电极材料的性能,而目前应用最多的是炭材料。生物质是一种产量丰富、分布广泛且绿色的碳源,可作为超级电容器电极材料的潜在原料,受到了广泛的关注。本文以松木屑（PS）作为一种生物质原料,通过负载K₂CO₃或Ni等催化剂,依次经过热解、CO₂气化的梯级转化过程来制备PS基多孔炭,以用作超级电容器的电极,并进行了电化学性能评价。（1）将PS负载一定量的K₂CO₃、热解预处理去除大部分焦油和热解气后,通过CO₂部分气化（CO₂转化率高达85%～98%）可合成多孔炭。考察了气化条件（包括催化剂用量、反应温度、CO₂流量和反应时间）对所制备多孔炭性质的影响。研究表明,适当的气化条件可使获得的多孔炭具有多级孔结构和表面官能化的杂原子（O和Cl）基团。当这些多孔炭被用作超级电容器的电极时,在1 A/g电流密度下,比电容高达225 F/g。其中不可逆的赝电容大约贡献了电极总电容的25%。（2）利用PS负载金属Ni预热解产生的半焦进行CO₂部分气化反应时,通过选择与调控气化反应的条件（PS/Ni质量比、反应温度和反应时间）,可原位制备出含有高度分散的单质Ni⁰和Ni O颗粒的C-Ni复合材料。这种材料同样具有适合电荷离子传输和储存的多级孔结构,比表面积达186～552 m²/g。在CO₂转化率高达70%～95%的同时,所制备得到的复合材料在电流密度为0.5 A/g的情况下,比电容可达174 F/g;在10 A/g的电流密度下经过10000次充放电循环稳定性测试后,这种复合材料的比电容增加到了115%,相关原因还有待于进一步考察。