超级电容器作为一种新型的电能存储元器件,具有充电时间短、使用寿命长、功率密度大和应用温度范围宽的特点,受到研究人员的广泛关注和研究。影响超级电容器性能最主要的因素有两个,一是电极材料,二是选用的电解液体系。在各种电极材料中,由于碳材料的制备简单,比表面积大,具有较高的导电性和电化学性能被广泛应用为超级电容器电极材料。而生物质来源广泛、价格低廉,属于可再生资源,研究和开发高性能生物质活性炭电极材料是超级电容器电极材料的研究热点之一。基于此本文以农业废弃物豆粕为原材料,通过不同工艺制备高性能活性炭材料。并在此基础之上,进一步通过改变电解液体系来增强电容器电化学性能。首先以豆粕为原料,KOH作为活化剂。利用豆粕富含大量蛋白质,并且含有氮、氧等元素的特点,通过直接碳化法与蒸汽热预碳化法,在不同温度与不同活化剂比例下合成生物质活性炭。通过表征结果表明,在碱料质量比为2:1、活化温度800℃的条件下合成得到的样品,为直接碳化法中结构表现与电化学表现最佳的样品。该活性炭比表面积为1,766.4 m~2/g,在电流密度为1 A/g条件下比电容达到160.6 F/g。经过蒸汽热预碳化处理后的样品取则得了最佳的比表面积2,128.2 m~2/g,与1 A/g电流密度下最佳的比电容181.7 F/g。通过氮元素掺杂的方式改善材料杂原子缺陷。通过在制备工艺中加入尿素溶液的方式,调节添加尿素浓度,探究氮元素掺杂对材料作为超级电容器电极的性能影响。结果表明加入的尿素浓度在0.5 mol/L时,掺杂效率最明显。合成出的氮掺杂豆粕生物质活性炭的C-N绝对含量为10.57%,其中含有1.71%的吡咯氮和1.89%的吡啶氮。并且,通过掺氮处理后的样品,比电容达到231.2 F/g。最后为了进一步研究电解液体系,对超级电容器的影响,引入了新型试剂羧酸钠和钙试剂羧酸钠。通过调节引入试剂的浓度,探究新型氧化还原活性电解液体系对材料比电容的作用。结果表明,羧酸钠在添加进碱性电解液中时,并不能带来比电容上的增量。但是羧酸钠添加剂可以扩大电压窗口范围,在电解液体系CN-2中,电压窗口由-0.8V～0V扩大到-1V～0.4V,并且在电压窗口为-1V～0.2V时,各项电化学性能没有衰减,稳定的带来0.4V的电压范围增量。而加入钙试剂羧钠后,超级电容器的比电容得到成倍提升。在电解液体系CS-1中,以1 A/g的电流密度下测试,其比电容达到438.1 F/g,是没有添加钙羧酸钠的1.9倍。