锂离子电池和超级电容器是新一代储能元件，其具有循环寿命长、环境友好、安全可靠等优点，在便携设备、电动汽车和混合动力车等方面具有非常广阔的应用前景。电极材料作为锂电池和超电容的关键部件，是决定其性能优劣的重要因素，因此开发新型高性能电极材料成为科研工作者们研究的重点内容，以期满足电动汽车和混合动力车等方面越来越迫切的需求。以石墨烯为代表的二维碳纳米材料是一种新型的碳材料，其具有独特的二维结构以及比表面积大、机械性能和导电性优等特点，非常适合用作锂离子电池和超电容电极材料。目前二维材料的制备方法主要有模板法、化学气相沉积法和氧化石墨还原法。然而，模板法和化学气相沉积法制备过程复杂、成本较高且产率较低、不适合宏量生产；而氧化石墨还原法虽然能宏量制备，但所制得的二维材料结构缺陷多、石墨化程度低、机械性能且导电性差，以致储能倍率性能较低，不利于其在电动汽车等领域的应用。探索工艺简单、成本低廉且性能优良的制备方法是促进二维碳纳米电极材料发展的关键。本文以氯化钠为模板和分散剂，采用一步热解法和KOH原位活化法分别制备了二维碳纳米片和原位活化二维多孔碳纳米片，并探讨了这两种材料的储能性能及机制。以氯化钠的表面为模板、葡萄糖为碳源、硝酸铁为金属源，采用一步热解法制备了二维碳纳米片，系统研究了热解工艺对碳纳米片形貌与结构的影响，并将其应用于锂离子电池负极材料。研究表明，煅烧温度对二维碳纳米片的宏观尺寸和结晶度有较大影响，煅烧温度越高，二维碳纳米片的宏观尺寸越大，碳的结晶度越高；提高氯化钠的含量可使二维碳纳米片的厚度降低，同时使碳的结晶度下降。二维碳纳米片作为锂离子电池负极材料时具有较高的比容量和较好的倍率性能，实验测得1-700样品的性能稳定，其在100mAg-1的充放电电流密度条件下容量最高可以达到722mAh g-1。另外其也具有良好的倍率性能：在1C、2C、10C、20C和30C (1C=372mA g-1)的充放电电流密度下可逆容量可保持在535、485、380、202和115mAh g-1。以葡萄糖为碳源、硝酸铁为催化剂前躯体、氯化钠为分散剂兼模板、氢氧化钾为活化剂，通过溶解-冻干-煅烧工艺制备了原位活化二维多孔碳纳米片，系统研究了各种物理化学条件对原位活化二维多孔碳纳米片形貌与结构的影响，并将其用于超电容电极。结果表明，前躯体中KOH的含量对原位活化二维多孔碳纳米片的孔径有重要影响，KOH含量越高，所得材料微孔所占比例减少，中孔、大孔所占比例增大；煅烧温度对原位活化二维多孔碳纳米片孔径和碳的结晶度有重要影响，在一定温度范围内提高煅烧温度，所得材料微孔所占比例减少，中孔、大孔所占比例提高，同时所得碳材料的结晶度有所提高。原位活化二维多孔碳纳米片用于超电容电极时，在0.5A g-1的充放电电流密度下，其比容量最高可达183F g-1。综合性能最好的样品为KOH-5650样品，其在6mol/L的KOH溶液中0.5Ag-1的充放电电流密度条件下容量可达130F g-1，提高充放电电流密度至20A g-1，其容量仍可保持在95F g-1左右。