新型储能器件如超级电容器、金属空气电池、燃料电池等已成为近年来的研究热点。多孔掺杂碳材料具有比表面积大、电导率高、活性位点丰富等特点,有望应用于超级电容器和金属空气电池的电极材料。前驱体的结构对多孔碳材料的性能有重要影响。干酪素和聚膦腈作为碳前驱体的研究鲜有报道,本论文采用干酪素和聚膦腈为前驱体制备多孔掺杂碳材料,在超级电容器和氧还原催化方面显示了很好的性能。干酪素是一种廉价易得的蛋白质,以其作为前驱体,植酸作为致孔剂,预碳化制备了多孔碳材料,再经KOH活化,制备了多级孔结构的掺杂碳材料,其比表面积高达3560 m² g^-1。在1 A g^-1的电流密度下,比电容达到411 F g^-1,在20 A g^-1时比电容仍可达230 F g^-1。在10 A g^-1的电流密度下,循环10000圈后,比电容仍可保持208 F g^-1。这种干酪素热解的多孔碳材料是很好的超级电容器电极材料。聚膦腈是一种膦氮双键为主链的高性能聚合物材料,磷与氮的含量极高,是很好的含杂原子的碳前驱体。本论文首先合成聚膦腈纳米管,然后进行碳化和KOH活化,得到多级孔结构的掺杂碳纳米管,再经浸渍负载氯化血红素,并进一步碳化,制备了铁氮共掺杂的多孔碳材料,其ORR性能十分优异,具有巨大的潜在应用前景。其半波电位和极限电流密度分别为0.90 V和5.6 m A cm^-2,超过商业化铂碳和绝大多数金属非金属共掺杂的多孔碳催化剂。经5000圈CV循环后,半波电位几乎无变化,循环稳定性优异,并且具有出色的耐甲醇性能。