为了减少对化石能源的过渡依赖,越来越多的新型能源开始进入人们的视野,包括已成功开发的风能、太阳能、潮汐能、氢能等,与此同时具有高效的能源转换和储能的器件也受到了广泛的关注,其中,最让人熟知的就是以高功率密度、长循环寿命而著称的超级电容器。超级电容器作为一种先进的储能器件,其常以低成本、高比表面积的碳基材料作为首选的电极材料。近年来,生物质衍生制备的碳材料因其廉价、环保、高效的电化学性能再次吸引了人们的关注。本文以种三常见的生物质为原料,利用简单的工艺得到了具有表面积高、孔隙结构发达的自掺杂多孔碳材料,把它制作成双电层超级电容器（EDLCs）,可得到卓越的电化学性能。主要内容如下:（1）以廉价的狗尾草籽为前驱,通过一步碳化成功制备了具有高比表面积(1484 m² g^-1)、分层多孔性和杂原子自掺杂的三维互联蜂窝状多孔碳材料,应用在双电层电容器上比电容高达391 F g^-1(电流密度0.5 A g^-1),经过10000次的循环后电容保有率更是高达97.2%。将其制备成双电层超级电容器器件（SSC）,在1 M Na₂SO₄电解液,电压窗口为2.0 V下可提供500 W kg^-1的功率密度和20.15 Wh kg^-1能量密度,此外还显示出优异的速率性能、循环稳定性和高库伦效率。（2）将茭白浸泡在KOH溶液中,通过简单碳化制备了高比表面积和N、O、S多原子自掺杂的茭白基多孔碳材料,将其用作电极材料,质量比电容最高为356 F g^-1(0.5A g^-1),10000个循环后电容保有率高达95%。对其组装的SSC测试,表现出显著的速率性能、可逆循环稳定性、高功率密度和能量密度。（3）通过两种不同的方法对蚕蛋壳进行碳化处理,结果发现经过酸水热预处理得到的碳材料有更大的表面积和孔隙结构,其制备的电极材料在0.5 A g^-1电流密度下比电容达到313 F g^-1。将其制作成对称超级电容器,可提供500 W kg^-1的功率密度和17.42 Wh kg^-1能量密度,10000个循环后初始电容保留率为91%。