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超级电容器由于高能量密度、快速充放电、成本低廉、环境友好等优点,受到了研究者们的广泛关注。电极材料和电解液作为超级电容器的重要组成部分,是影响其性能的关键因素。目前,多孔碳材料作为应用最广泛的一种双电层电极材料,合理地设计和优化多孔碳材料的结构对于实现优异的性能尤为重要。其次,碳化钼因具有高导电性、低成本、高化学稳定性等优点,成为一种非常有潜力的储能材料,但由于其制备条件的限制,在超级电容器方面的研究很少。近些年,一些研究通过与结构优异的碳材料复合来改善碳化钼的合成过程,并取得了一些效果。本文以制备高性能超级电容器用电极材料为目的,采用简单、高效、易于操作的方法,构筑了具有三维多孔结构特征的电极材料,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征手段对合成的材料进行结构和形貌分析,在水系和离子液体两种电解液体系中测试其电化学性能,并通过系统的电化学分析探究了材料结构对电化学储能的影响。具体研究工作如下:一、选用来源丰富,成分单一的玉米淀粉作为原料,通过溶胶凝胶理论构建一个三维网状结构的淀粉凝胶前驱体,经一步碳化制备出高比表面积,大-介-微孔多级孔道相互交错的三维网状分级多孔碳（3D-RPC）电极材料。这种结构的构筑为电解液离子提供了更多的活性位点,有益于电解液离子的渗透和运输,实现了杰出的电化学性能。在水系电解液中,0.5 A g-1电流密度下展现了极高的比容量372F g-1。为提高能量密度,选用离子液体作为电解质溶液,实现了2.6 V的宽电位窗口,在0.5 A g-1电流密度下展现了218 F g-1的比容量,同时组装的对称型超级电容器（3D-RPC//3D-RPC）在功率密度为695 W kg-1时展现出24.5 Wh kg-1的高能量密度。二、采用NaCl模板法和K2CO3原位活化相结合的理论,制备出比表面积大,结构优异的三维分级多孔碳负载Mo2C纳米复合材料（3DHPC-Mo2C）。三维分级多孔碳基体的引入促进电解液离子快速渗透和运输的同时有效地防止了高温制备过程中碳化钼的过度生长和团聚,制备出小尺寸的Mo2C纳米颗粒,利于发挥其高导电性等优异的特性。经过电化学分析表明:在水系电解液中,展现出206 F g-1(0.5 A g-1)的高比容量以及循环7000圈后容量保持率达96.6%的长循环寿命。以离子液体为电解液,与活性炭组装成非对称超级电容器,在功率密度为224 W Kg-1时展现了20 Wh Kg-1的高能量密度。三、利用MOFs辅助合成策略,合成Cu/Mo基MOFs前驱体,经过碳化和刻蚀Cu处理制备出高比表面积和孔隙丰富的三维多孔碳负载Mo2C纳米复合材料（Mo2C/C）,其中丰富的孔主要来源于金属Cu粒子的刻蚀。Mo2C/C展现出以介孔为主,超细Mo2C纳米晶粒均匀地分散在八面体形态的碳基体上的结构特征。这种MOF作前驱体原位渗碳的方法极为有效地抑制了碳化钼的过度生长和聚集,生成超细纳米尺寸的碳化钼晶粒,同时该结构展现出杰出的结构稳定性。经过电化学分析表明:在离子液体电解液中,Mo2C/C电极材料在循环8000圈后容量基本没有衰减,具有极为优异的循环稳定性。与活性碳组装的非对称超级电容器在功率密度为87 W Kg-1时呈现出12 Wh Kg-1的能量密度。