超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的新型储能装置，电极材料是决定其电化学性能的关键。本文将腐殖酸钾炭化，或以腐殖酸为前驱体，在较低的碱炭比（≤1.5）下活化，制备超级电容器用腐殖酸（钾）基炭材料。运用XRD、Raman光谱、XPS、SEM、TEM等手段，系统考察了炭化（活化）工艺条件对腐殖酸（钾）基炭材料结构和性能的影响；详细分析了腐殖酸钾的炭化过程；研究了腐殖酸（钾）基炭材料的微观结构及孔结构形成机理。并对腐殖酸（钾）基炭材料的电化学性能及储能机理进行了探讨。　　结果表明，炭化温度是影响腐殖酸钾基炭材料孔结构的主要因素。随着炭化温度的升高，腐殖酸钾基炭材料的比表面积和总孔容先升高后降低。随着碱炭比的增大，腐殖酸基炭材料的比表面积、总孔容和微孔孔容基本呈增大趋势，最大值分别为1035m2/g、0.743 cm3/g和0.449 cm3/g；炭材料的有序度呈降低趋势；含氧官能团比例提高；炭材料的孔隙逐渐由狭缝状变为圆形。　　揭示了腐殖酸钾炭化过程中的自催化活化机理。随着炭化温度的升高，腐殖酸钾中的K参与的反应及作用如下：—O－K＋和—COO－K+自催化热解；K元素对其它含氧官能团、侧链和本体碳源的催化活化作用；K单质的活化、扩孔作用。炭材料依次经过腐殖酸钾→氧化石墨→还原氧化石墨→石墨化材料等阶段；炭材料的有序度基本呈升高趋势，其中600-900℃下制备的炭材料具有层状结构，孔隙呈狭缝状，超声波作用后有石墨烯薄层剥离现象，属还原氧化石墨，1200℃开始明显石墨化。　　制备出具有层次孔径分布的腐殖酸钾基炭材料。其形成机理是：腐殖酸钾内部各处官能团的种类和含量基本相同，炭化时各处造孔作用类似。含氧官能团分为两类：不含K的如醌基、羰基等，推测其在炭化时热解形成<2.0nm以下的微孔；含K的—O－K＋和—COO－K+是腐殖酸钾发生自催化活化的天然活性点，若前驱体反应活性高，则形成3.6-4.5nm附近的中孔，进而形成层次孔径分布；若前驱体反应活性不高，则形成<2.0nm以下的微孔。基于相似的形成机理，本研究所制腐殖酸基炭材料大多具有层次孔径分布。　　提出腐殖酸钾基炭材料的储能机理。其比电容主要包括插层电容和孔隙电容，分别来自炭材料的层状结构和孔隙结构。层状结构无法用N2吸附法测定，但在外加电场作用下，电解液离子可实现插层，层间距变大，离子进入层间形成双电层。孔隙结构的存在有利于层状结构的插层电容形成，同时其自身可形成双电层电容。所以，―无孔‖炭材料HKW2的面积比电容高达770μF/cm2，远高于石墨片层的理论储能极限；炭材料CHS和CHY的比电容均高于200F/g，腐殖酸基炭材料的比电容最高达276F/g。　　腐殖酸钾基炭材料具有特殊的循环性能。循环充放电过程中，其质量比电容呈明显的增大趋势，与普通活性炭电极材料的循环性能有显著差异；循环伏安曲线所围面积逐渐变大；交流阻抗图谱上中频区45°斜线的长度越来越短。上述循环性能与腐殖酸钾基炭材料的层状结构有关。　　本研究较早以腐殖酸（钾）为前驱体制备超级电容器用炭材料，与现有以石油焦、煤和生物质等为前驱体的炭材料的制备工艺相比，具有工艺简单，成本低廉，腐蚀性小，对设备要求低等特点。同时探索出制备层次孔炭材料和氧化石墨类材料的简便易行的方法，该炭材料不仅可用作超级电容器电极材料，预计在储氢等其它诸多领域也有广泛应用。