活性炭具有发达的孔隙结构，集中的孔径分布，而且比表面积巨大，表现出稳定的物理化学性能，是一种优良的吸附材料，被广泛应用于环境保护和能量储存等领域。超级电容器具有功率密度高、能量密度高、充放电速度快和使用寿命长等优点，作为一种新型储能器件引起了世界各国广泛关注。活性炭是超级电容器主要的电极材料，其比表面积、孔径分布和表面官能团是影响超级电容器性能的重要因素。本文利用废弃山核桃蒲壳为原料，KOH为活化剂制备高比表面积活性炭，对炭化条件和活化条件等制备工艺进行优化，探索制备条件、微观结构之间的内在联系。采用HCl、H₂SO₄、HNO₃、HF对活性炭进行改性，研究改性后活性炭表面官能团、孔隙结构的变化情况。最后，利用活性炭组装成超级电容器，对其电容特性开展研究，主要结论如下：（1）采用山核桃蒲壳为原料，优化的炭化条件为：炭化温度为700℃，炭化时间为1小时；以KOH为活化剂优化的活化条件为：碱炭比为3、活化温度为900℃和活化时间1小时。在此条件下所制得的活性炭比表面积为3025.4m²/g，总孔容1.60cm³/g。（2）酸洗改性可以在活性炭表面引入羰基、羧基和羟基等官能团，其中AC-H₂SO₄、AC-HNO₃羧基和羟基较多，而AC-HCl、AC-HF羰基较多。酸洗改性后活性炭得率大小顺序为AC-HF＜AC-HNO₃＜AC-HCl＜AC-H₂SO₄，灰分含量大小顺序为AC-HF＜AC-HCl＜AC-HNO₃＜AC-H₂SO₄，亚甲基蓝吸附值为AC-HNO₃＜AC-HF=AC-HCl=AC-H₂SO₄。（3）山核桃蒲壳基活性炭为电极材料制备超级电容器表现出稳定的双电层电容特性，经过100次循环充放电效率保持在97%以上；活性炭比表面积增大可以提高超级电容器比电容，但比表面积增大到一定值时，平均孔径接近1nm的活性炭在离子溶剂电解质中可以获得更高的比电容235.1F/g；改性活性炭超级电容器比电容大小为AC-HCl＞AC-HF＞AC-H₂SO₄＞AC-HNO₃，改性活性炭中灰分含量过高会降低超级电容器比电容，同时羧基和羟基导致超级电容器比电容下降，而羰基可以提高超级电容器比电容。