近几十年来,随着化石能源的大量使用,导致了一系列重大的环境问题。为了缓解环境恶化的迫切需求,发展新的,可再生的能源和高效的能源转化方法和储存技术变得尤为的重要。众所周知,对储能器件而言,所使用的材料对能量的储存和转化起着尤为关键的作用。碳材料因其具备高的导电性,可调的孔径和优越的稳定性等优点,在能量转换和储存器件中被广泛的研究。在许多种类的碳材料中,生物质基层次孔碳非常具有吸引力,不仅因为它特殊的孔结构特征允许每个孔隙系统之间提供相互促进的协同作用,而且因其原料廉价,可再生和易规模化生产等优点,已经被广泛研究和发展,且其在能量储存、吸附和催化等应用场合中带来多重效益。本文基于目前合成层次孔碳方法的缺陷,以生物质为碳源,采用简单高效的方法制备高性能的生物质基层次孔碳材料。本文的研究内容包括以下四个方面:（1）以粽子叶为碳源,利用含氟聚合物在高温下产生氢氟酸气体分子的特点,可原位将生物质中的无机成分原位去除,简单高效制备具有网络状形貌的粽子叶基层次孔碳材料。所制备的材料在6 M KOH水系超级电容器中展现出高达326 F g-1的比电容,在1 M Na2SO4水系超级电容器中的能量密度可以达到23.7 Wh kg-1。（2）以壳聚糖为碳源,经过醋酸辅助水热法构筑出半碳化基质,并在较低的碱/碳比（3:1）和较低的温度（800 oC）的条件下进行KOH活化造孔,由此开发了一种比表面积高达3532 m2 g-1的层次孔碳材料。所制备的材料在6 M KOH体系中展现出455 F g-1的比电容,且将其组装成超级电容器后循环20000圈后,电容基本没有衰减。（3）以壳聚糖为碳源,经过醋酸辅助水热联用化学活化法制备一组比表面积相近,孔尺寸不同的多孔碳材料,并探究高比表面积多孔碳材料的孔尺寸对氢气吸附的影响。分析结果表明,孔径在1.5～2.5 nm之间的孔对氢气储存有提升作用,在高压下,氢气储存的性能提升更为明显。在最佳孔径条件下,所制备的材料在低温77 K和压力20 bar的条件下,氢气储存可以达到6.9 wt%。（4）以造纸黒液为原料,通过直接碳化方法,制备蜂窝状的层次孔碳材料。此外,可以通过控制碳化温度从而调控层次孔碳材料的石墨化程度。结果测试表明,所制备的材料在钠离子电池中具备良好的储钠性能,包括初始库伦效率（52%）,倍率性能(137 m Ah g-1 at100 m A g-1 and 82 m Ah g-1 at 1000 m A g-1)和循环稳定性。