在能源危机及环境污染日益严重的今天,清洁、可再生能源的开发利用愈显重要和紧迫,超级电容器和锂离子电池等高性能能量存储装置的重要性日益凸显,其核心是电极材料。近年来,我们开发出具有介观结构、高比表面积高、微孔-介孔-大孔共存、导电性好和易于掺杂等特点的分级结构碳基纳米笼,作为电极材料,在超级电容器、锂离子电池、锂硫电池等方面表现出优异的电化学性能。例如,介观结构碳纳米笼（hCNC）在超级电容器中表现出比电容大(²60 Fg^-1)、倍率性能好的优点,最近研究发现,通过氮掺杂可以改善碳纳米笼的表面特性,使其由疏水变为超亲水,从而使碳纳米笼的有效活性面积得到大幅度提高,在1 Ag^-1时的比电容高达313 F/g,同时展现出高能量密度(10.90 Wh kg^-1)、高功率密度(22.22 kW kg^-1)和优异的循环稳定性,在目前所报道的碳基双电层电容器中处于国际领先水平。其性能的大幅提升可归结以下因素的协同作用:（1）介观结构赋予碳纳米笼高比表面积,为带电粒子或电活性物质提供了更多存储空间或潜在活性位点;（2）多尺度分级孔结构有助于电解液的扩散;（3）良好导电性有利于电子传输;（4）氮等原子掺杂大大改善了hCNC对电解液的浸润性,提高了材料表面的利用率。这些结果为我们提供了一种极具应用前景的高性能能源存储电极材料。