超级电容器是一种高功率、长循环寿命的电化学储能器件。目前，双电层超级电容器仍是商业化产品的主流，而炭材料是其中的核心电极材料，其中以电容炭和石墨烯最受瞩目。一方面，我们以生物质、高分子和煤炭等为原料，制备了一系列结构可控可调的多孔炭材料，建成十吨级生物质基电容炭中试线。另一方面，我们以石墨为原料，采用氧化还原法，实现了石墨烯的吨级中试生产。我们将自主开发的电容炭和石墨烯复合形成炭电极，应用于卷绕式和叠片式超级电容器件，并形成电动车和光伏照明等应用示范，打通了“料-材-器-用”创新链。我们研究了炭材料制备和应用过程中的结构演变、表面化学和纳米组装等共性科学问题，突破了关键工艺与装备等材料工程化难题，开展了材料和器件相关的标准化工作，为储能炭材料的规模化生产与应用奠定了科学与技术基础。