碳材料作为一种常见的超级电容器电极材料,往往具有倍率性能高和循环充放电稳定等优点。而衍生碳作为众多碳材料中的一种,在兼具了碳材料的众多优点的同时,还表现出了生产成本低、比表面积大和孔径可调等特点。但是自身较低的比电容和制备过程中需采用剧毒物质等诸多因素制约了衍生碳在实际应用中的进一步发展。为此,如何优化制备工艺以及如何提高衍生碳的电化学性能就成了当下研究的重点。在本文中采用了一种安全绿色的刻蚀法成功制备了具有分级多孔结构的碳化物衍生碳（CDC）。以此CDC作为研究基体,分别与TiO₂、MnO₂和Fe₃O₄这三种过渡金属氧化物复合改性。通过CDC的双电层电容与过渡金属氧化物的赝电容之间优异的协同效应,有效的提高了复合材料作为电极材料的电化学性能。并通过组装得到相应的高性能超级电容器,进一步验证了其实际应用的可行性,为拓宽CDC基复合材料在储能器件中的应用提供重要参考。将商业有机硅树脂高温裂解得到的SiOC作为碳源,在高温下与NaOH发生刻蚀反应制备得到了比表面积大和孔结构多样的CDC。进一步采用一步水热法制备得到了TiO₂/CDC复合材料。大量TiO₂微球分散生长在CDC的表面。当电流密度为1 A g^-1时,复合材料表现出173.2 F g^-1的最大比电容,高于CDC的106.8 F g^-1,且在循环2000次后仅有18%的电容衰减。该结果成功验证了通过在表面复合过渡金属氧化物可提高CDC电化学性能这一实验策略的可行性。通过调整反应溶液中KMnO₄与CDC的质量比例,水热合成得到了一系列MnO₂/CDC复合材料。由于KMnO₄与CDC产生了自发性反应,大量的MnO₂纳米针生长在CDC表面。当KMnO₄与CDC的质量比例为1:6时,复合材料表面上的MnO₂纳米针分布最为均匀,并表现出优异的电化学性能。该复合材料在1A g^-1的电流密度下具有255.8 F g^-1的比电容,并在2000次循环后能保持85.5%的初始比电容。进一步将该复合材料作为正负极材料成功制备了一种扣式对称超级电容器,在400.1 W kg^-1的功率密度下,能量密度可达到20.1 Wh kg^-1。通过上调刻蚀过程中NaOH的比例,得到了比表面积更大的CDC。通过化学沉淀法制备了Fe₃O₄/CDC复合材料。尺寸为15×10 nm的Fe₃O₄纳米颗粒在CDC的表面均匀生长。将Fe₃O₄/CDC复合材料分别在1 M Na₂SO₄中性电解液和1 M KOH碱性电解液中进行三电极电化学测试,探究电极材料与电解质之间的适配性。经测试表明,该复合材料可以在KOH电解液中具有最大的比电容。而在Na₂SO₄电解液中则具有优异的倍率性能和循环稳定性,更贴近实际使用需求。将Fe₃O₄/CDC复合材料和Na₂SO₄电解液组装了对称超级电容器,该器件同样表现出了优异的循环稳定性,在4000次循环后仅产生7.7%的电容损失。