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由于突出的吸脱附性能,良好的化学稳定性,较高的机械强度以及较强的耐腐蚀性等特点,活性炭已被广泛应用于吸附分离、催化、储能等领域。随着科技的发展和应用需要的提高,人们对活性炭性能的要求也逐步提高。调整活性炭的孔径结构是提高活性炭性能的关键,本文采用催化活化结合二次物理活化的方式对商用煤沥青基活性炭进行了孔道结构调控,考察了催化剂用量对孔道结构调控的影响;采用工业级喷雾干燥技术,构筑了具有三维层次孔结构的炭微球,并探讨了其结构与储能特性之间的构效关系。采用Fe（NO3）3催化活化结合二次物理活化的方式对商用煤基活性炭进行孔径调控研究。研究发现,添加Fe（NO3）3结合物理活化的方式能有效拓宽商用活性炭的孔径分布,提高中孔比例,进而增强活性炭对大分子物质的吸附能力。不论催化剂采用CO2还是水蒸气,Fe（NO3）3添加量为3wt.%时孔径调控效果最佳,此条件下制备的活性炭的中孔比例最高（分别为67%和65%）,平均孔径最大（分别为5.6 nm和5.4 nm）。活化剂对催化活化孔径调控也有一定的影响,在中孔比例相近的情况下,采用水蒸气活化制备的样品的亚甲基蓝吸附能力要强于CO2活化制备的样品的,这说明铁盐结合水蒸气活化能更有效地改善活性炭的吸附能力。以磺化沥青为前驱体,通过工业级喷雾干燥成球、稳定化以及KOH活化制备了高比表面积（SBET>2300 m2/g）的层次孔炭微球材料。在6 M KOH以及1M TEA-BF4/PC电解液中对实验所制的层次孔炭微球样品进行电化学测试结果表明,层次孔炭微球具有优异的倍率性能。其中,样品SPs-70-2电化学性能表现尤为突出,当电解液为KOH时,在0.05 A g-1电流密度下,其具有最大质量比电容340 F g-1;100 A g-1电流密度下,其质量比电容仍保持为228 F g-1。当电解液为TEA-BF4/PC时,样品SPs-70-2在电流密度为0.05 A g-1的条件下,质量比容量高达170 F g-1;当电流密度达到10 A g-1时,其质量比容量仍高达115 F g-1。此外,该样品还具有优异的功率和能量特性,在功率密度达到25 KW kg-1时,能量密度仍能维持在24.16 Wh kg-1.同时,对实验制得的层次孔炭微球的形貌、炭质结构及孔结构进行分析。结果表明,实验制备的活性炭不仅具有良好的球形结构,还具有从微孔到大孔的连续孔结构。此外,笔者比较了实验制备的球形多孔炭与粉末活性炭的电导率,研究发现喷雾干燥构造三维碳质多孔结构可以有效率地改善活性炭的电子电导率,提高比表面积的利用率。