新疆煤炭资源储量丰富，优势突出，在资源转换战略进行相关技术研究，开发应用前景广阔、附加值高的功能性炭素材料具有重要意义。碳纤维既具有炭素材料的固有本性，又具有金属材料的导电和导热性、纺织纤维的柔软性以及高分子材料的轻质等优点，是一材多能和一材多用的功能材料。碳纤维作为电极材料使用时，在电极组装上比粉末材料更加简便，制备电极的过程中无需加入导电剂和有机粘结剂，这将大大提高电极中活性物质的含量，并且减少有机物对电解质迁移的阻碍，提高电极材料的电导率。本文将煤酸处理后溶解于有机溶剂中，利用静电纺丝技术制备出纳米纤维，在碳化、活化后得到煤基碳纤维，并对其电化学性能进行了研究。所得的碳纳米纤维毡可以作为柔性超级电容器的电极材料。这种方法为今后清洁利用煤和超级电容器电极提供了一种新的选择。本文的主要研究内容如下：1）通过H2SO4/HNO3=3:1的混酸对原煤进行处理，洗涤干燥后得到酸处理煤，该处理过的煤可以溶解在极性有机溶剂当中。研究发现，强酸将煤大分子中的醚键和脂肪链打断，并在煤颗粒表面增加了含氧官能团，从而使其可以溶于极性有机溶剂。并且，煤的溶解度随溶剂极性的增加而增大。2）利用聚丙烯腈(PAN)/酸处理煤的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液为纺丝液，利用静电纺丝技术得到PAN/酸处理煤前驱体纤维布。该前驱体纤维布在预氧化、碳化后，即得到柔性煤基碳纳米纤维毡。该碳纳米纤维毡在1Ag-1的电流密度下，具有177F g-1的比电容值，在对此纤维毡进行水蒸气活化后，纤维的电容量增加至230F g-1，并且在2A g-1的电流密度下，经1000圈充放电后仍然保持了97%的比电容值，显示出较好的电化学性能。3）利用聚乙烯醇(PVA)/酸处理煤的N-甲基吡咯烷酮（NMP）为前驱体，利用静电纺丝技术得到PVA/酸处理煤前驱体纤维布。在此体系中，我们对碳化温度和煤加入量进行了研究。结果表明，碳化温度从400升至800度时，碳纤维的电容值在600摄氏度碳化后达到峰值，而煤加入量越大，碳纤维的电容值越高。在溶剂组分中若加入煤的不良溶剂，可制备出介孔碳纤维，其比电容在不活化的情况下可以达到212F g-1。（4）以PVA/煤基碳纤维为基底，通过浸渍反应法得到了碳纤维/氧化锰复合电极材料；通过化学气相沉积法制备了碳纤维/碳纳米管复合纤维，并在其上负载了二氧化锰。研究发现在等离子体处理前后，碳纤维/氧化锰复合材料的电容值从194F g-1提升至237F g-1，并且该材料具有较好的倍率性能。而碳纤维/碳纳米管/氧化锰复合材料的电化学性能还需要进一步提升（5）本文尝试通过化学气相沉积法制备碳薄膜、石墨化碳片和介孔碳纳米结构，通过超声喷雾法制备了空心炭微球和碳纳米管作为骨架的介孔碳。本文对这些方法存在的问题进行了讨论，为今后续研究工作提出了一些建议。