超级电容器作为一种具有高功率密度、能量密度的储能装置,引起了研究者们的广泛关注。而电极材料作为超级电容器的核心部分,决定了超级电容器的电化学性能。本文以研发电容性能优异的电极材料为目的,开展了制备酚醛树脂基多孔纳米炭纤维的研究工作,并探究了酚醛树脂基多孔纳米炭纤维作为电极材料的电化学性能。具体研究内容及结果如下:(1)以低分子量的甲阶酚醛树脂为炭前驱体、乙醇为溶剂、PVP为纺丝助剂、硝酸钴为模板剂,通过静电纺丝、固化、炭化、酸洗等工艺,制备出了中孔率为80%左右的带状多孔纳米炭纤维。结果表明,随着硝酸钴添加量的增大,样品的比表面积及孔体积都有相应的增加,但添加一定程度后,电纺不易成丝,因此硝酸钴的用量有一个最佳值。在最佳值下制备的多孔纳米炭纤维带状形貌保持完整,比表面积及孔体积分别为463 m2/g和0.575 cm3/g,孔径集中在3.5-4.5 nm,其在6 mol/L的KOH电解液中进行三电极电化学测试,比电容量达到223F/g(0.2A/g)。(2)以硝酸钴为模板剂引入的主要为中孔,比表面积较低,因此制备具有微孔-中孔-大孔的分级孔纳米炭纤维可以提高比表面积、改善孔隙结构。研究中选用可以分解生成MgO颗粒的硝酸镁替换硝酸钴,制备出了具有分级孔结构的带状多孔纳米炭纤维。所有样品均能保持带状的纤维形貌,孔隙结构呈现多层次分布。在最佳值下样品的比表面积及孔体积分别达到779 m2/g和0.844 cm3/g,孔径分布拓宽至0.4-60 nm,同时电容保持率最高为72%。(3)石墨化结构的炭材料能够提高电子的传导性,多孔炭材料则有利于电解液中离子的传输,因此制备一种高石墨化的多孔炭纤维用作电极材料显得十分必要。研究中改用具有一定催化石墨化作用的纳米MgO为模板剂,后期再经KOH活化,制备出了高石墨化、高比表面积(1058.4 m2/g)及孔体积(1.64 cm3/g)的的分级多孔纳米炭纤维。