针状焦作为一种新型炭材料基于其优良的综合性能,被应用于工业、国防、能源、环保等领域,同时也得到众多研究工作者的青睐。目前,针状焦主要作为电炉炼钢用高功率电极和超高功率电极的骨架材料,而在锂离子电池、超级电化学电容器方面的研究也在不断深入。在最近的几十年里,国内逐步拥有了一定的产能,但各项指标还难以满足超高功率电极的需求。因此,深入研究各种外在因素在针状焦形成过程中的作用,对提高针状焦综合性能有重要的指导意义和实用价值。本研究以溶剂法处理去除喹啉不溶物所得中温煤沥青为原料,在载磁反应釜中制备针状焦。通过改变升温方式、升温速率、延迟焦化温度、聚合反应压力以及外加磁场作用阶段和磁感应强度,综合考虑各影响因素在针状焦制备过程中的作用。借助扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜观察针状焦微观形貌及光学各向异性组织；通过X射线衍射仪研究针状焦微晶结构参数；以不同条件下制备针状焦为原料加工成工作电极,以铂电极和甘汞电极为辅助电极(CE)和参比电极(RE),通过循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱法(EIS)研究工作电极电容特性、可循环性以及界面稳定性,得到以下结论：(1)匀速升温有利于针状焦各向异性组织的形成,而且较低的升温速率下制备的针状焦微观结构更为规整,微晶颗粒尺寸也较大；(2)延迟焦化温度如若太高,不利于针状焦片层结构的生成,快速逸出的轻组分以气泡淬灭的形式破坏中间相形态,降低体系有序性。若温度太低则易引起焦化不成熟,较为适宜的延迟焦化温度为460℃。(3)压力对有序结构的形成有着不容忽视的作用,适当的压力既可促进聚合反应的进行,又能为最终的气流拉焦提供足够的能量；压力太高或太低均会影响体系粘度,对热缩聚反应产生不利影响。体系压力保持0.4MPa时,能够获得微观结构较好的针状焦。(4)磁场可以促进镶嵌组织转化为微域结构组织,有利于大面积光学各向异性组织的形成。在中间相形成阶段为体系加磁,更有利于生成纤维状纹理结构。磁场对针状焦微晶平面尺寸和垂直尺寸影响不一,它对炭化体系主要有两种作用形式：塞曼能级分裂效应和磁导向效应。前者通过在炭化前期作用于自由基,更有利于X-Y平面上芳香大分子的聚合,提高聚合度；后者则是在磁矩力作用下,提高体系有序性,降低层状堆砌位阻,提高微晶Z轴向尺寸。(5)制备过程中引入磁场对最终针状焦电化学性能有较大的影响,磁场作用可以使电化学过程中电容降低,溶液电阻升高,但可逆性却显著改善；由于磁场作用使得针状焦中活性基团减少,因而电极表面稳定性得以提升。关于外加磁场对针状焦微观结构及电化学性能的影响的研究是我们工作的重点,也是本次研究的创新之处,在此希望这些研究成果能够对针状焦相关理论研究具有参考意义。