超级电容器是近些年来受到广泛关注的新型储能元件，具有循环寿命长，可逆性良好，能量密度和功率密度高等优点，其性能很大程度上取决于电极材料。多孔炭材料具有比表面积大，导电性高，化学性质稳定等优点，成为理想的电极材料。但是多孔炭材料的合成一般需要表面活性剂胶束作为软模板或多孔氧化硅材料作为硬模板，后续处理复杂，易产生污染。本文在采用易分解的纳米CaCO3模板或不使用模板的条件下，以不同的碳源制备了三种具有不同孔结构和表面官能团的多级孔炭材料，分别考察了材料在碱性电解液中的电容性能。　　本研究主要内容包括：⑴采用nano-CaCO3为模板，葡萄糖为碳源，通过简单的水浴溶剂蒸发的方法制备了具有介孔、大孔和微孔孔道的海绵状多级孔炭材料HPC。HPC具有较高的初放电比电容值（213Fg-1），最后稳定在165Fg-1。采用微波辅助浓硝酸对海绵状炭材料进行改性处理，随着改性时间的增加，炭材料结构不变，比表面积和孔容逐渐降低，表面含氧量逐渐增加。微波处理后的炭材料的比电容值明显得到提高，分别稳定在190Fg-1和175 F g-1。但是，倍率性能及循环稳定性较差。采用焙烧处理改性海绵状炭材料，焙烧后炭材料孔道结构稳定存在，比表面积和孔容增加，不稳定的羧基和内酯基官能团被消除。改性炭材料经焙烧处理后具有更好的倍率性能和循环稳定性。RHPC60的稳定比电容值为212Fg-1，说明具有电化学活性的官能团所占比例较大时，官能团可以发挥最好的效果，使电极的电容性能整体得到提高。⑵以有机双金属盐（EDTA二钠锌四水合物）为碳源，在无模板条件下，采用直接焙烧碳化的简单方法制备具有三维多级孔炭材料ESZ。ESZ炭材料由介孔、大孔及微孔孔道构成，随着碳化温度的增加，炭材料的比表面积和总孔容都逐渐地增加，而且ESZ炭材料均具有部分石墨化结构。材料表面除了具有丰富的含氧官能团之外还具有含氮官能团，其中含氧官能团主要是羰基、酚羟基和醚基，含氮官能团主要是吡咯或者吡啶酮。作为电容器电极，ESZ-700电极材料具有良好的电化学性能即倍率性能和循环稳定性，在1Ag-1电流密度下达到259Fg-1，且循环1000周后，电容保持率达到91.5％。⑶以生物质材料牛奶为碳源，经过水热反应和高温水蒸汽活化处理制备了具有微孔、介孔和大孔孔道结构和部分石墨化结构的多级孔炭材料HMC。随着水蒸汽处理时间的增加，材料的比表面积、孔容呈增大趋势，而微孔所占比率逐渐降低。样品材料表面有丰富的含氧官能团和少量的含氮官能团，并且随着水蒸汽处理时间的增加，含氧量逐渐增加，而含氮量逐渐降低。其中，HMC30具有最好的电容性能，在1 A g-1电流密度下，最大比电容值达248Fg-1，循环1000周保持率为87%，扫描速率从5mVs-1增加到200mVs-1，HMC30电容保持率达到83%，说明具有良好的稳定性和倍率性能。⑷炭材料的孔道结构，比表面积和表面性质共同影响着超级电容器的电化学性能。大孔和介孔的存在有利于离子在孔道内的快速扩散及提高微孔的有效利用面积，提高倍率性能，使电容器可以进行大电流放电。含氧官能团和含氮官能团可以改善炭材料的润湿性，利于电极表面获得电解液离子，并且产生赝电容，提高电容值。但是，官能团的存在会阻塞孔道减低比表面积，增加电荷转移电阻并且部分含氧官能团会增加不可逆氧化还原反应过程，降低循环寿命。