超级电容器是一种新型储能装置,相比于电池,其具有更高的功率密度和循环寿命,被认为是一种具有广泛应用前景的绿色新能源。作为影响超级电容器性能的关键因素—电极材料的研究至关重要。碳气凝胶作为一种新兴的纳米多孔碳材料,具有比表面积大、孔径可控、导电性能良好等优点,是制备超级电容器的理想电极材料。本文采用溶胶-凝胶法,通过在反应的前驱体中加入羧化壳聚糖制备改性碳气凝胶材料,并对其比表面积及孔径、石墨化程度、微观形貌、电化学性能等进行了表征测试。本文的主要内容如下:1、以间苯二酚、间苯三酚和甲醛为原料,碳酸钠为催化剂,羧化壳聚糖为软模板,制备了改性碳气凝胶。通过改变羧化壳聚糖的加入量,制备了具有不同结构和性能的碳气凝胶。测试结果表明:当间苯二酚与羧化壳聚糖的质量比为250:1,得到的碳气凝胶具有丰富的孔洞和高的比表面积(比表面积达736 m²·g^-1,平均孔径为5.03 nm),在0.5 A·g^-1电流密度下比电容高达135 F·g^-1;由于羧化壳聚糖本身具有较大分子量,可使簇更容易生长聚集,因此缩短了凝胶时间;同时其作为软模板制备的碳气凝胶具有更加集中的孔径结构（7-10nm）。2、考察了不同凝胶老化时间对碳气凝胶微观结构和电化学性能的影响。结果表明:随着凝胶老化时间的增加,碳气凝胶的平均孔径和总孔体积逐渐增大,比表面积和比电容逐渐减小;凝胶老化时间为12h时,此时生成的碳气凝胶具有最大的比表面积(659.17 m²·g^-1),比电容也达到最大值(在1.0 A·g^-1电流密度下比电容为144.38 F·g^-1)。3、研究了碳气凝胶在不同浓度的KOH以及不同阳离子的碱性电解液中的电化学性能。结果表明:随着KOH浓度的增加,碳气凝胶的质量比电容逐渐增加,但当KOH浓度过高时,会导致微孔发生结晶,比电容降低;通过对比碳气凝胶在1mol·L^-1（M）LiOH、NaOH、KOH电解液中的电化学性能,发现在KOH电解液中其质量比电容最大,而在LiOH中其质量比电容最小。