超级电容器具有可逆性强、功率密度高、使用寿命长和自放电少的优点,同时具备能量密度高和绿色环保的特点,已成为了一种广受关注的储能器件。电极活性材料是决定超级电容器各项性能的关键,而多孔炭材料具有来源广泛、成本低、稳定性好和导电性强等特点,成为了超级电容器电极材料的优先选择。本论文主要以咪唑鎓离子液体、煤液化沥青和茶叶为原料,采用不同的造孔方法,制备一系列多孔炭,对其比表面积、孔隙结构、表面化学组成和石墨化程度等方面进行了分析表征,并研究其主要物理化学性质与超级电容器电化学性能的关系。论文主要研究内容和结果如下:（1）以离子液体1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐（VBImBr）与二乙烯苯（DVB）的交联共聚物P（VBImBr-0.1DVB）为原料,以正硅酸四乙酯（TEOS）基SiO₂为模板剂,通过调控模板剂投料比、炭化温度等参数,制备一系列比表面积大、孔径多级分布、氮含量高的氮掺杂多孔炭（NPC）。以P（VBImBr-0.1DVB）为原料,SiO₂/VBImBr投料比为0.2,900℃炭化1h得到比表面积最高为1324 m²·g^-1、总孔容1.41 cm³·g^-1、平均孔径4.2 nm的NPC_{P（IL-DVB）-0.2-900}。NPC的微晶结构以无定形碳为主,同时存在少量规整的石墨化碳,氮含量为4⁵ wt%,表面氮元素主要以吡啶和吡咯氮的键合形式存在。在6 M KOH电解液的三电极测试体系中,NPC_{P（IL-DVB）-0.2-900}表现出良好的电化学性能,0.1 A·g^-1时比电容为243 F·g^-1,2 A·g^-1时比电容为192 F·g^-1,高于比表面积为1845 m²·g^-1的商用活性炭,且在2 A·g^-1的电流密度下循环充放电2400次,比电容保持率为100%。（2）以质子型离子液体1-氢-3-乙烯基咪唑硫酸氢盐（HVImHSO₄）为炭源,以另一种离子液体为助剂,一步炭化制备多孔炭。热解温度高于HVImHSO₄、且在高温下大部分热解的离子液体,才能起到“占位造孔”的作用,助剂离子液体的空间尺寸越大,多孔炭的孔径越大。以1-甲基-3-丁基-咪唑鎓六氟磷酸盐（BMImPF₆）为助剂,与HVImHSO₄一起一步炭化可得到比表面积1000 m²·g^-1以上、微孔为主、介孔和大孔同时存在的氮、磷、硫三元素共掺杂多孔炭。其微晶结构以无定形碳为主,同时存在部分石墨化碳,表面N含量为1.66².26 at%,主要以N-Q（季氮）形式存在,P含量为2.80⁴.31 at%,主要以P-O键存在,S含量为0.10⁰.61 at%,主要以C-S-C键存在。比表面积为1018 m²·g^-1的多孔炭PC_BMImPF6-0.5,在6 M KOH电解液的三电极测试体系中,表现出良好的电化学性能,0.5 A·g^-1时比电容为138 F·g^-1,10 A·g^-1时比电容为100 F·g^-1,且在2 A·g^-1时循环充放电10000次,库仑效率保持100%,比容量保持率95.8%。（3）以煤液化沥青（软化点243℃）和茶叶为混合原料,通过先炭化、后活化（水蒸气或KOH）的方法,制备一系列活性炭。原料配比,决定着水蒸气法活性炭的比表面积和孔结构,原料中茶叶的比例越大,活性炭的比表面积和孔容越大,以纯茶叶为原料,可得到比表面积为727 m²·g^-1的活性炭,0.5 A·g^-1时的比电容为105 F·g^-1。KOH为活化剂的体系中,原料配比为1/3时,煤液化沥青和茶叶的“熔合性”好,可以得到颗粒均匀、比表面积高、微孔、介孔和大孔多级分布的活性炭。进一步优化KOH投料比、活化温度等参数,得到比表面积高达2184 m²·g^-1、表面氮含量为2.1 at%、氧含量为6.98 at%的活性炭AC_1/3-2.5-700,在6 M KOH电解液的三电极测试体系中,0.5 A·g^-1时比电容为323 F·g^-1,50 A·g^-1时比电容为215 F·g^-1,表现出较高的比电容和倍率性能。以其为电极、6M KOH为电解液的对称型模拟超级电容器,功率密度为278 W·kg^-1时,能量密度为5.7 Wh·kg^-1,功率密度为6936 W·kg^-1时,能量密度为2.9 Wh·kg^-1,且在10A·g^-1的电流密度下,循环充放电10000次,比容量保持率为95%。（4）以煤液化沥青（软化点110℃）为原料,通过先炭化、后活化的方法,制备一系列比表面积高的球形活性炭。采用高温喷雾干燥的方法,实现了煤液化沥青的球化、炭化一步成型,获取了粒径主要分布于0.5³μm、活性较强的微米级球形炭,再通过水蒸气、CO₂或KOH活化,制备比表面积1200 m²·g^-1以上的球形活性炭。以KOH为活化剂,在800℃活化得到比表面积为1739 m²·g^-1、氧含量为6.59 wt%的球形活性炭SAC_KOH-800-1,在6 M KOH电解液中的浸润性和电化学性能更好;在三电极体系中,0.5 A·g^-1时比电容为266 F·g^-1,50 A·g^-1时比电容为161 F·g^-1;以其为电极、6 M KOH为电解液的模拟超级电容器,功率密度为7020 W·kg^-1时,能量密度为3.1 Wh·kg^-1;且在10 A·g^-1时,循环充放电10000次,比容量保持率为100%。