近年来,人类对能源的依赖与化石燃料的燃烧之间的悖论,推动着各种清洁能源的开发和利用。然而鉴于这些清洁能源的间歇性,迫切需要开发出高效且环保的能源转换和存储系统。其中,超级电容器因其高功率密度、出众的速率能力、快速的充电/放电、较长的循环寿命等优势,成为科学家们广泛研究的对象。但是,其仍然面临着一个急需解决的问题,即能量密度低。本论文主要通过使用低共熔点溶剂辅助酚醛树脂缩合的方法,制备了以微孔为主的分级多孔碳材料。同时,考察了低共熔点溶剂用量对于碳材料杂原子掺杂量以及孔结构的影响。此外,还制备了一种二元及三元低共熔点溶剂并将其用作超级电容器的电解液,不仅实现在宽温区内正常工作而且其能量密度得到显著提高,具体研究结果如下:1.通过将由尿素和Zn Cl2合成的低共熔点溶剂以及酚醛树脂作为原料,经直接碳化过程,合成了纳米分层多孔碳材料。值得注意的是,其最大比表面积可达1414 m~2g–1,且氮（8.09 at.%）和氧（14.77 at.%）含量都很高。此外,还使用理论计算来确定尿素和Zn Cl2之间的最佳摩尔比（1:1）。结果表明,它在6M KOH电解液中提供了较大的比电容(204 F g–1),优异的循环稳定性（96.97%）和出色的能量密度(5.28 Wh kg?1)。为了进一步提高能量密度,我们使用了一种由等质量的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和乙腈组成的电解液,为对称超级电容器配置。结果显示,由于宽电压窗口（3 V）,其能量密度高达40.13 Wh kg?1。本文中低共熔点溶剂辅助碳化方法为碳材料的合成开辟了新道路,特别是具有优异孔隙率和功能性的碳材料。2.通过简单热处理氯化胆碱和乙二醇,得到一种二元低共熔点溶剂并将其用作超级电容器的电解液。揭示了二元低共熔点溶剂在极端条件下（-40～115°C）的粘度、电导率和电化学性能之间存在的联系。随着温度的升高,电解液的粘度降低,电导率增加。在极端条件下的电容行为也会出现类似的现象。其中,摩尔比为1:2（氯化胆碱:乙二醇）的电解液在115°C下显示362 F g–1的高比电容(能量密度为50.33Wh kg–1),甚至在-40°C时仍可以保持在102 F g–1(能量密度保持在14.13 Wh kg–1)。此外,基于密度泛函理论的理论计算证实了摩尔比为1:2的电解液具有更大的吸附能绝对值,为4.42 e V。目前,由氯化胆碱和乙二醇形成的低共熔点溶剂可以扩展使用到其他装置的电解液中,特别是对于宽温区超级电容器。3.在上述二元低共熔点溶剂的基础上添加第三种有效组分尿素,调节它们之间的摩尔比,我们成功地合成了一种用于宽温区（-40～115°C）超级电容器的三元低共熔点溶剂电解液。值得注意的是,当摩尔比为1:2:1时（氯化胆碱:乙二醇:尿素）,该电解液在115°C下不仅表现出突出的传输特性(粘度:3.39 c P;电导率:13.41 m S cm–1),而且还显示出色的电化学性能,其比电容高达317 F g–1(能量密度:74.37 Wh kg–1),并且在10,000次循环后的稳定性接近100%。此外,利用理论计算,得到摩尔比为1:2:1的电解液的总能量最大（24.66 e V）,从而证实了其出色的性能。更重要的是,在这种电解液中确实形成了氢键,这有助于电解液在宽温区内实现正常运行。由该电解液组装成的电池具有点亮灯泡的能力,并能维持亮度50秒。该三元低共熔点溶剂为宽温区超级电容器用电解液的研究提供了新思路。