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超级电容器是介于传统电容器和二次电池之间的新型储能器件。具有高功率密度、高能量密度、循环寿命长等优点，在移动通讯、信息技术、消费电子、航空航天等领域具有广阔的应用前景，并引起了世界各国的广泛关注。目前，对超级电容器的研究主要集中在对高性能电极材料的制备上。本文选定廉价的煤焦油沥青为原料，采用预碳化工艺制备中间相沥青，并通过化学活化和物理化学联合活化制备超级电容器用电极材料；结合多种材料研究测试方法和电化学研究手段，系统地研究了相关工艺技术条件对活性炭材料比表面积、孔隙结构和电化学性能的影响；以自制活性炭材料为原料，组装了2.5V／14F的超级电容器单元，系统考察了器件的充放电特性、循环伏安特性、容量、内阻、循环性能和高低温特性等。主要结论如下：（1）中间相沥青调制温度从350℃提高到500℃，采用化学活化（碱碳比4：1，活化温度800℃）制备的活性炭比表面积先增加随后减小，在450℃调制温度下具有最大值，达3250 m2／g。活性炭质量比电容量随着调制温度的提高逐渐增大，在500℃调制温度下具有最大值，达到了123F／g。（2）碱炭比从2：1增加到5：1，在活化温度为700℃条件下制备的活性炭比表面积、总孔容、微孔孔容都显著增大，比表面积在碱炭比为5：1时具有最大值3190m2／g；中孔孔容和中孔率随碱炭比的增加先增大后减小，在4：1时具有最大值0.1753cm3／g和11.96％。在比表面积相差不大的情况下，活性炭比电容量同中孔含量具有相同的变化趋势，并在碱炭比4：1时具有最大值122.64F／g；活性炭内阻与中孔率具有相反的增加趋势，随中孔率的增加而减小。（3）活化温度从700℃提高到1000℃，在碱碳比为2：1条件下制备的活性炭比表面积和微孔孔容先增大后减小，活化温度800℃时分别达到最大值1836m2／g和0.755cm3／g；活化温度在800℃以上时，随着活化温度的升高，活性炭中孔含量急剧增加，活化温度1000℃时制备的活性炭中孔率达到29.75％。在不同活化温度下，活性炭比电容量基本上同比表面积有相同的变化趋势，但是，也较多地受到中孔含量的影响。（4）随着物理—化学联合活化碱碳比从0.5：1增加到4：1，制备的活性炭比表面积、总孔容和中孔孔容都急剧上升。当碱碳比从3增加到4时，由于生成的K2CO3对前驱体表面的完全覆盖，阻止了CO2的烧蚀，防止了微孔的坍塌，致使活性炭比表面积有了显著的增大。随着联合活化的进行，活性炭中微孔的产生和扩孔作用同时进行，使得活性炭比表面积、总孔容、中孔孔容和中孔率都呈上升趋势。采用联合活化后，活性炭比表面积和总孔容没有大的变化，但是其中孔孔容和中孔率相比化学活化却有了较大幅度的提高，特别是在碱碳比较小的情况下，提高得更加明显。（5）以自制活性碳为电极材料制备的卷绕式超级电容器，外壳尺寸为φ12.5×28mm，在（C2H5）4NBF4／PC电解液中电容为14.7F，内阻为60mΩ。超级电容器单元在0.2-1.6A的放电电流下容量基本保持不变，表现出理想的大倍率放电特性，在1.6A的放电电流时，能量密度为2.96Wh／kg，在恒压一小时后，电容器漏电流小于0.5mA，在5000次循环后，超级电容器容量与500次循环时相比，衰减量小于3％。表现出良好的温度特性，能在在-40℃-70℃的温度范围内正常工作，电容器容量随温度升高而升高，在低温时，超级电容器的内阻较大。