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多孔炭材料比表面积高、孔隙发达、导电性能优良、化学稳定性好,在能源和环境等领域应用广泛。近年来发展的分级多孔炭材料具有三维连通的微孔-中孔-大孔的分级结构,可大幅提高多相传质速率,在高性能电化学材料方面具有潜在的应用价值。因此,研究开发分级多孔炭材料具有重要的科学意义与实用价值。本论文采用廉价易得的生物质,利用其精美有序的分级层状纳米结构,制备了系列的分级多孔炭材料,开展了超级电容器电极材料和氧还原电极催化剂的应用研究。首先,采用牛骨为原料,通过碳化、活化工艺制备了原位掺杂异质原子的分级多孔炭材料。