超级电容器具有比传统电容器更高的功率密度和更高的能量密度的优点,可以填补电池和传统电容器之间的空白,因而备受关注。电极材料是超级电容器的核心部分,决定了超级电容器的主要性能。碳材料由于其比表面积较高、孔径可控、导电性好、成本低廉等优点,被广泛用作超级电容器的电极材料。本文选用廉价的土豆作为碳源,氢氧化钾为活化剂在不同条件下制备了一系列多孔碳材料,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼散射光谱（Raman）、氮气吸脱附（N2 adsorption）、元素分析（EA）和电化学工作站对样品的形貌、比表面积、孔道结构和电化学性能进行表征。主要工作如下:1.以土豆片为碳源,采用氢氧化钾活化法,在不同碳化温度、活化温度、KOH/C质量比条件下制备出一系列片状多孔活性碳材料,记为Cm-n-x,其中m代表碳化温度,n代表活化温度,x代表碱炭质量比。实验结果表明,最佳碳化温度、活化温度、碱炭质量比分别为600℃、800℃、5:1（即活性炭C600-800-5）,产率约为10%。在这些条件下,活性炭具有最大的微孔范围（0.70和1.55 nm）。此外,样品的比表面积高达2392m2.g^-1,总孔容可达1.00cm3.g^-1。电化学结果表明,在6 mo1.L^-1 KOH电解液中,当电流密度为1 A.g^-1时,其质量比电容达到337 F·g^-1。将最佳条件下制备的碳材料C600-800-5组装成对称型超级电容器,研究其在6 mo1.l^-1 KOH电解液中的电化学性能。电化学结果表明,在6 mol·L^-1 KOH水系电解液中,当扫速达到100 mv.s^-1时,循环伏安曲线保持较规则的矩形;当电流密度为10A.g^-1时,恒电流充放电曲线呈现较为对称的三角形;对称超级电容器在功率密度为500W·kg^-1时,其能量密度为13.6 Wh·kg^-1;即使在10kW·kg^-1的高功率密度下,仍具有10.9 Wh·kg^-1的高能量密度。在5 A.g^-1电流密度下进行循环性能测试,3000次循环后电容保持率为95.6%。2.以土豆为碳源,乙二胺为氮源,采用氢氧化钾活化法制备了具有微孔结构和较高比表面积的的掺氮活性炭材料。结果表明,当碱碳质量比为5:1时（NC600-800-5）,活性炭材料具有最高的比表面积(2440m2·g^-1)、最大的孔容(1.07cm3·g^-1)以及最大的孔径（0.82nm 和 1.80nm）。在6mo1·L^-1KOH 电解液中,当电流密度为1 A.g^-1时,其质量比电容达到370 F.g^-1。并测试NC600-800-5碳材料在两电极体系中的电化学性能,发现超级电容器的功率密度为500 W.kg^-1时对应的能量密度为14.6 Wh-kg^-1,功率密度高达10kW·kg^-1时,对应能量密度仍可达到10.8Wh-kg^-1。在电流密度为5 A.g1下循环充放电3000圈,电容保持率为 95.2%。