以生物质为碳源制备的多孔碳电极材料具有比表面积大、孔结构丰富等特点,可为电荷的存储提供了大量的电化学活性位点。但已报道的多孔碳电极材料的有效比表面积较小,孔结构分布不合理,孔结构易坍塌等缺点制约了其在超级电容器领域的实际应用。为了解决以上问题,除了选择适宜的生物质原料,更重要的策略是优化多孔碳的制备方法。本论文工作主要研究了多种活化方法下以大米花为碳源的多孔碳的制备及其用作超级电容器研究。特别是提出了一种双重活化法,实现了具有合理的孔径分布、超高的比表面积以及优异电化学性能的蜂巢状结构三维多孔碳材料制备,并应用于高性能超级电容器。首先,本文以大米花为碳源,采用高锰酸钾的固态模板法制备出多孔碳材料,其中高锰酸钾为碳材料的形成提供模板并同时起到活化作用。该模板法下合成的碳材料含有氮、氧两种掺杂元素,在三电极系统中以氢氧化钾为电解液的条件下测得电容值为235.5 F?g^-1。且该材料具有石墨化结构使其在较强电流密度下依旧能维持电极材料的形貌结构。其次,采用氢氧化钾对生物质大米花进行活化制备出三维多孔碳材料。该三维碳材料拥有较大的比表面积,具有氧元素掺杂的官能团。并且其电容性能优于采用模板法制备出的碳材料。以氢氧化钾为电解液该三维多孔碳材料的电容值为399 F?g^-1。最后,采用同时使用高锰酸钾和氢氧化钾的双重活化法对大米花进行活化,制备出蜂巢状结构的三维多孔碳材料。该多孔三维碳材料拥有超高比表面积、合理的氮、氧元素掺杂和孔径分布和优异电化学性能等特点。其电容性能及循环寿命都远远优于通过单一活化或模板的方法下制备出的多孔碳。三电极系统中以氢氧化钾为电解溶液条件下,双重活化法下多孔碳材料的电容值高达676 F?g^-1。将其用作对称性超级电容器电极,在碱性电解溶液中达到了409F?g^-1高电容。而以EMIMBF₄为电解液时其能量密度可高达123.7 Wh?kg^-1。