近几年,能源危机和环境问题已经得到了社会的广泛关注,设计具有高效率和环保性的能量储存装置变得越来越重要。在诸多储能方式中,超级电容器由于功率密度高、充放电速度快而受到了广泛关注。超级电容器的核心是电极材料,碳材料作为一种电极材料由于具有廉价的成本、良好的导电性以及良好的物理化学稳定性等优点而被应用于超级电容器中,并成为当前材料领域的热点之一。但是由于碳材料存在表面疏水、电容量低等诸多缺陷阻碍了其商业化的进程。因此,想要实现碳材料的商业化和多功能化,就必须充分利用碳材料的优点并且研发出具有优良电化学性能的碳材料。本文针对碳材料的上述缺点,将碳材料与导电聚合物聚苯胺掺杂、合成氮掺杂的碳纳米材料以及利用废弃胶乳海绵边角料来合成S、O掺杂的碳材料。用上述三种方法合成出了一系列具有独特形貌和优良电化学性能的多孔碳材料,并运用多种分析手段对多孔碳材料的结构与电化学性能进行了表征。包括以下三部分:（1）多孔碳纳米片/聚苯胺复合材料的制备及其在超级电容器中的应用。通过一种便宜、高效、简便的方法制备了三维互联多孔碳纳米片/聚苯胺纳米线（PC/Pani）并将其应用于超级电容器中。将聚苯胺（Pani）原位生长于三维多孔碳（PC）表面就可以制备出PC/Pani,PC是通过直接煅烧柠檬酸钾来制备的。制备的PC/Pani具有较大的比表面积而且电化学性能优异。在三电极体系中,当电流密度为1 A·g^-1时PC/Pani电容值为512 F·g^-1,这主要归因于PC与Pani的协同作用;此外,将PC/Pani与PC组装成不对称超级电容器,PC/Pani展现出了良好的电容性能以及长期的循环稳定性。在5A·g1下循环3000圈,组装成的PC/Pani不对称超级电容器保留了 91%的初始电容。由于制备成本低、制备的复合材料电化学性能优异,PC/Pani在超级电容器实用电极中有很大的潜力。（2）氮杂碳纳米材料的制备及其在超级电容器中的应用。以三聚氰胺为氮源,柠檬酸钾作为碳源,通过将三聚氰胺与柠檬酸钾充分研磨之后的混合粉末进行煅烧的方法制备出氮杂的多孔碳纳米材料,该方法简单易行,原料便宜易得。在实验中探究了氮源和碳源的质量比以及最佳煅烧温度。通过研究发现当添加的柠檬酸钾和三聚氰胺的质量比为2:1时,所制备的氮掺杂的碳纳米材料的形貌是一种管状结构区别于其他比例制备的氮掺杂碳纳米材料。制备的碳材料具有较高的含氮量,含氮量为14.31%。煅烧温度为800℃时,当电流密度为1 A·g^-1时制备出的氮掺杂的碳纳米材料的电容值可以达到264.6 F·g^-1。（3）用胶乳海绵边角料制备的多孔碳纳米材料的制备及其在超级电容器中的应用。将胶乳海绵边角料用搅碎机搅碎,搅碎后将其与不同质量的KOH溶液均匀混合,之后在130℃下油浴干燥。将干燥后的胶乳海绵边角料高温煅烧,制备出S、O共掺杂的多孔碳纳米材料。这种S、O共掺杂的多孔碳纳米材料具有均匀的多孔状结构。合成的碳材料电化学性能优异。而且材料的比表面积高,比表面积为1854.3 m²·g^-1。当电流密度为1A·g^-1时其电容值为430 F·g^-1,在5 A·g^-1下循环5000圈,其保留了 74%的初始电容。