超级电容器由于其具有高功率密度、超长的循环寿命和低的维护成本的特点被认为是最有前途的储能设备之一。针对超级电容器用碳电极材料存在的比电容性能特别是体积比电容性能不够理想的问题,本论文拟设计和开发一种具有适度的比表面积和分级孔结构、较高密度的多种异原子掺杂改性碳材料,以期研制出同时具有大的质量比电容和体积比电容性质的高性能碳电极材料。具体工作内容如下:将高氮氧含量的聚乙烯吡咯烷酮与高氮含量的三聚氰胺甲醛树脂水溶液混合,经过高温碳化工艺制备含异原子碳电极材料（NOC）。为了进一步提高其电化学性能,在上述混合液中分别加入无机小分子试剂硼酸/尿素（BU）和磷酸（P）P,并经过一步高温碳化/活化和水洗的工艺成功制备B/N/O共掺杂和P/N/O共掺杂碳电极材料。系统地考察了各种异原子的种类、存在类型和含量对材料的微观形貌、孔结构以及电化学性能等的影响规律。傅立叶红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、氮气吸附/脱附测试和交流阻抗（EIS）等测试结果表明:硼酸和尿素处理不仅可以有效抑制惰性的B-O和B-N键的生成,还可以提高比表面积和丰富孔结构,增大电导率和电解质离子扩散速率。通过进一步水洗,获得的最优样品BNOC-BU-W拥有更高的比表面积和丰富的孔结构,同时保留了大量的活性异原子类型N-5、N-6、B-C和O-I,并且材料密度也没有下降。循环伏安（CV）和恒流充/放电（GC）测试结果表明:在6M KOH溶液中,合成的BNOC-BU-W具有高的体积比电容(309 F cm-3在0.5 A g-1)、质量比电容(238 F g-1在0.5 A g-1)和很好的倍率性能。BNOC-BU-W//BNOC-BU-W对称型超级电容器呈现出很高的体积能量密度(11.5 Wh L-1在622 W L-)和很好的循环性能,3000次后电容保持率为92%。与NOC相比,经过磷酸处理后获得的最优样品NPOC-30%的比表面积以及中孔/大孔孔容明显增大,这对电解质离子的传输、双电层电容的形成和提高材料倍率性能至关重要的。而且生成了有效的活性异原子类型N-6/P=N、N-5、（N-Q）/P-N、O-Ⅰ、P2和P3,明显提高了赝电容作用,并且材料密度也没有下降。在6 M KOH溶液中,合成的NPOC-30%具有高的体积比电容(456 F cm-3在1 A g-1)、质量比电容(304 F g-1在1 A g-1)和很好的倍率性能。NPOC-30%//NPOC-30%对称型超级电容器呈现出很高的体积能量密度(11.1 Wh L-1在374 W L-1)),而且在高的体积功率密度6294 W L-1时,体积能量密度还能保持在7.8 Wh L-1,并且拥有很好的循环性能,6000次后电容保持率为97%。