稻壳基多孔炭（rice husk-based porous carbon,RHPC）是一种来源于生物质废料-稻壳的无定型碳材料,石墨化程度较低,近似非晶形态,无固定形状和周期性的结构规律。像其他无定型碳材料一样,RHPC内部结构中也具有排列凌乱、不规则和晶粒微小的石墨晶体,且晶体上具有大量的缺陷。除此之外,受天然维管束、自身硅模板及活化制备过程的影响,RHPC的孔道具有多级孔道特点,这使得RHPC具有丰富的微孔、发达的介孔以及一定量的大孔。这些性能和特点使RHPC在气体吸收、离子和有机物吸附、超级电容器等领域已经得到应用。尽管如此,由于RHPC的制备技术日益成熟,已经形成了产业化规模,人们仍然希望能够进一步拓宽RHPC的应用范围,提高其应用价值,推动RHPC的产业化发展。本文在充分认识和理解RHPC的结构特性和物理化学性能基础上,结合目前国内外对RHPC的研究现状,针对RHPC在电化学储能中的应用基础问题进行了研究和讨论。主要工作如下:（1）将具有轻质、多级孔特性的RHPC作为铅酸电池正极添加剂,研究了其对正极性能的影响并讨论了其作用机制。结果表明,RHPC的加入可以使正极活性物质中3BS（3Pb O·Pb SO₄·H₂O）量提高、结晶度和粒径降低,提高正极化成效率。化成后正极的导电性和电子转移速率能够得到提高,在100%Do D条件下,含有RHPC添加剂的正极在0.05C和1C条件下的放电比容量分别为102 m Ah g^-1和57 m Ah g^-1(空白正极:46 m Ah g^-1)。与空白正极相比,含有RHPC添加剂的正极在0.05C和1C下放电容量分别提升了约16%和23%。除此之外,在长期深循环过程中,RHPC正极表现出较高的放电比容量。这个结果得益于RHPC的孔道结构和其自身的产气副反应,铅酸电池正极活性物质中酸的储存和分布得到了增强,大大缓解了铅酸电池正极传质受限的失效模式。除此之外,RHPC的添加可以抑制正极活性物质在长期深循环过程中的粒径增长速度,因此非常有利于提高正极的循环寿命。（2）以RHPC为载体,通过熔融浸渍-热处理方法制备了RHPC负载超小Sn O₂纳米粒子的RHPC/Sn O₂复合材料,并将其用于锂离子电池负极。结果表明,将高比表面积、具有多级孔结构的RHPC与Sn Cl₂的熔融盐混合并煅烧,可以简单、方便地制备RHPC负载的C/Sn O₂复合材料。其中一部分Sn O₂纳米粒子填充在RHPC的介孔中,另一部分分布在RHPC的表面。高分辨透射电镜证实RHPC负载的Sn O₂纳米粒子的平均尺寸约为5 nm。充放电测试表明RHPC/Sn O₂负极具有比RHPC电极更高的比容量,具有比Sn O₂电极更高的循环稳定性。因此,以RHPC为载体用于制备稳定的锂离子电池Sn O₂负极是一种在锂离子电池领域中具有应用潜力的有效途径。（3）我们使用高温下氨气处理的方法研制了用于氧气还原反应（ORR）的高性能RHPC电催化剂。所制备的N-RHPC电催化剂在碱性溶液中具有与市售Pt/C电催化剂相同的ORR活性。此外,N-RHPC电催化剂还显示出优越的长期稳定性和甲醇耐受性。电催化活性的增强可以归因于高温条件下氨气对RHPC的处理导致其介孔体积的增加从而为离子的传输提供了更多的通道,并提高其石墨化程度以及进行有效的N修饰从而获得了大量的催化位点。我们还研究了一种限域热解三聚氰胺制备高性能RHPC电催化剂的方法。所制备的N/RHPC电催化剂在碱性溶液中同样具有与市售Pt/C电催化剂相近的ORR活性和优异的长期稳定性和甲醇耐受性。电催化活性的增强可以归因于RHPC和三聚氰胺水溶液的加热搅拌蒸发的前处理方法,该方法使得三聚氰胺限域在RHPC的微孔内,使三聚氰胺在高温热解时具有更高的氮原子利用率。