面对化石燃料资源的过度消耗带来的现代社会可持续发展的严重危机,研发高效的新能源储能设备成为人们关注的热点。超级电容器作为一种新型的储能装置,因其具有充放电快、瞬时大电流放电、循环寿命长等优点,具有很大的应用潜力。其中碳材料因具有成本低,导电性好和比表面积大等优势,被作为主要的超级电容器电极材料得到广泛应用。但碳材料目前仍存在倍率性能较差,比电容较低和循环保持率不理想等问题,目前解决上述问题的主要方法为优化孔结构和对碳材料进行杂原子掺杂。但现在使用的优化方法大多实验操作复杂,能源消耗较大,针对以上问题,本文以醌胺聚合物,生物质为碳源,通过直接碳化法制备了具有分级多孔结构的氮原子掺杂的多孔碳材料。具体研究内容如下:以对苯醌和对苯二胺进行聚合反应合成一种醌胺聚合物聚（醌1,4-二氨基）（PQD）,并以此为碳源,通过直接碳化制备一种含有氮原子的多孔碳材料命名为PQPDX（X为PQD的碳化温度）,以KOH为造孔活化剂对其进行活化,将其命名为PQPDX-Y（Y为碳材料PQPDX与KOH的质量比）。通过对PQPD的结构和形貌进行分析,并进行电化学测试,探究碳化温度与活化剂的用量对多孔碳材料PQPD的影响。结果表明,当PQD碳化温度为700℃时,得到多孔碳材料PQPD700氮原子含量达到3.9%,氧原子含量为11.2%,在0.5 A g-1的电流密度下比电容达到275.0 F g-1,在5 A g-1的电流密度下进行持续充放电10000圈后有97.2%的优异的循环保持率。以对苯醌和联苯胺进行聚合反应合成一种醌胺聚合物聚（醌4,4-二氨基联苯）（PAQ）,以此为碳源,进行直接碳化得到一种蜂窝状多孔碳材料PQDB,以KOH为造孔活化剂对PQDB进行孔结构优化,命名为PQDB-X（X为碳材料PQDB与KOH的质量比）。探究其形貌与结构特征,并将PQDB作为超级电容器电极材料在三电极体系和对称两电极体系下进行电化学测试,探究活化剂用量对碳材料PQDB的电化学性能的影响。结果表明,当碳材料PQDB与KOH的质量比为1:3时,得到分级多孔碳材料PQDB-3的氮原子含量为1.1%,氧原子含量为10.2%,在0.5 A g-1的电流密度下具有最高的比容量363.2 F g-1,在5 A g-1的电流密度下进行持续充放电10000圈后有98.5%的循环保持率。以酸浆果宿萼为碳源,以700℃的碳化温度碳化制备出氮掺杂生物质碳材料（PCC）,并将KOH做为活化剂,对PCC进行活化,其中PCC与KOH的质量比为1:3,得到的生物质碳材料命名为PCC1-3。以三聚氰胺作为氮源,制备氮掺杂的生物质碳材料,命名为PCC1-3-X（X为PCC1-3与三聚氰胺的质量比例）。探究了三聚氰胺的用量对生物质碳的形貌、孔径分布、杂原子掺杂含量和电化学性能的影响。结果显示,成功在生物质碳材料PCC中掺杂了氮原子,当三聚氰胺与PCC1-3的质量比为1:1时,即得到的PCC1-3-1中氮原子含量达到2.8%,氧原子含量达到21.3%,PCC1-3-1在0.5 A g-1的电流密度下比电容达到340.5 F g-1,在5 A g-1的电流密度下进行持续充放电10000圈后有94.8%的优异的循环保持率。