由孔泡和孔泡壁相互连通组成的三维新型泡沫炭材料,不仅原材料丰富、比表面积大、孔径范围分布广和化学性能稳定,而且比表面积与孔径可调,是良好的超级电容器电极材料。本文以酚醛树脂（PR）与聚氨酯（PU）为基础,制备出一系列酚醛泡沫炭（PF）和聚氨酯泡沫炭（PUF）,并将其分别与碳纤维（CFs）、CoO_x和CoNiS_x形成复合材料,研究它们电容性能与应用潜力。具体内容如下:1.以苯酚（P）与多聚甲醛（F）为原料,通过发泡炭化法制备PF,并分析反应物官能团比例（F/P）、反应聚合时间（n h）、发泡剂用量（w）和发泡剂温度（t）对PF电化学性能的影响。循环伏安法（CV）、恒电流充放电（CP）与交流阻抗（EIS）测试结果表明,当F/P=2、n=3 h、w=7%和t=65℃时,PF的电化学性能最好,在0.1 A·g^-1时其比电容(C_cp)达到160 F·g^-1。2.采用“1”中电容性能最优的PF制备方法,将PR与CFs复合制备出一系列不同CFs含量、不同炭化温度的PF/CF-t-w复合材料。实验测试结果表明,当CFs含量w为3%、炭化温度t为1000℃时,PF/CF-1000-3%电容性能最好。在0.1 A·g^-1时,其C_cp达到298 A·g^-1,是PF的2倍左右,实现了对PF电容性能的优化。对称性电容器PF/CF//PF/CF的能量密度（E）达到14 Wh·kg^-1;10000次循环测试后,其电容仍保留有90%。3.同样采用“1”中电容性能最优的PF材料,通过溶剂热法制备出不同PF含量的PF/CoO_x-m复合材料。CV、CP和EIS测试结果表明,PF/CoO_x-m的电容性能明显优于CoO_x。在0.5 A·g^-1时,PF/CO_x-10%的C_cp最大为687 F·g^-1,是CoO_x(234 F·g^-1)的3倍左右;在20 A·g^-1时,PF/CoO_x-10%的C_cp仍保留有438 F·g^-1。非对称性电容器PF/CoO_x//PF的E达到32 Wh·kg^-1;7000次循环测试后,电容保留率达到在87%,表现出良好的应用潜力。4.以聚MDI与聚酯多元醇为原料通过一次发泡法制备聚氨酯泡沫。根据聚氨酯软泡沫热重曲线,采用不同炭化方式制备出结构完整的PUF。通过表征与电化学测试发现,PUF比表面积与N元素含量可分别达到814.8 m²·g^-1与4.44%,此时PUF在0.1 A·g^-1下C_cp有325 F·g^-1。5.采用“4”中电化学性能最优的PUF制备方法,将镍盐添加PU中制备PUF/Ni复合材料。以PUF/Ni为镍源、Co（Ac）₂为钴源和硫脲为还原剂,通过水热法制备PUF/CoNiS_x-m复合型材料。电化学测试结果表明,PUF/CoNiS_x-15%的电容性能优异,在为0.5 A·g^-1时,其C_cp达到504 F·g^-1。非对称性电容器PUF/CoNiS_x//PUF的E值有41 Wh·kg^-1,展现出良好的应用潜力。