随着人们对全球气候变化和化石燃料消耗的关注越来越多,可持续能量储存装置的发展引起了许多学者的兴趣。众所周知,超级电容器具有充放电快速、功率密度高、环境友好和循环寿命长等优点,作为一种新兴的储能装置备受关注。直到现在,碳基材料仍然是超级电容器的主要电极材料。生物质具有资源丰富和成本低廉等特点,使用生物质资源制备结构可控的的电极材料具有重要意义。其中,海藻酸钠是一种可再生、资源丰富、生物相容性良好的和环境友好的生物质资源。因此,本论文使用海藻酸钠作为生物质前驱体,通过对其表面改性并结合模板技术制备了结构可控的多孔碳,所制备的电极材料表现出优异的电化学性能。此外,杂原子掺杂是一种有效调控碳电极材料的电化学性能的策略。因此,我们成功制备了N掺杂的多孔碳材料,探究了掺杂原子的含量以及存在形式对材料电化学性能的影响。主要研究内容如下:1、采用纳米氧化锌诱导氯化锌活化方法制备了海藻基的多孔碳材料（PC-ZnO-ZnCl2）。在制备过程中,纳米氧化锌主要有三个作用:（1）纳米氧化锌作为硬模板产生更多的孔。（2）纳米氧化锌生成的氯化锌作为交联剂合成海藻酸锌水凝胶。（3）在高温碳化过程中,氯化锌作为活化剂形成大量微孔。因此,所合成的碳材料展现出发达的孔隙结构,PC-ZnO-ZnCl2-650比表面积高达2589 m~2 g-1。在电流密度为0.5 A g-1时,PC-ZnO-ZnCl2-650电极材料的比电容高达316 F g-1,在电流密度为5 A g-1时,5000次循环测试之后,电容保持率仍然达到94.4%。这种巧妙的合成策略为定向合成分级多孔碳材料提供了新的途径。2、使用碳酸钙硬模板交联海藻酸钠,利用高温碳化和硝酸刻蚀过程制备了缺陷丰富的N掺杂的多孔碳（DNPC）,主要研究了碳酸钙和海藻酸钠的质量比,热解温度和硝酸浓度对合成材料的结构和电化学性能的影响。表征结果表明,DNPC具有发达的孔隙结构,可控的N配置和较高的比表面积,在电流密度为0.5 A g-1时,比电容达到296F g-1,在电流密度为5 A g-1时,循环10000次后,电容保持率仍然达到91%。此外,将DNPC1组装成对称的超级电容器,在KOH和Na2SO4电解质中的能量密度分别为12.9和18.9 W h kg-1。这项研究提出了一种简便的方法制备N构型可控的N掺杂的多孔碳,为制备高效的储能装置提供一定的参考。