超级电容器作为一种介于传统电容器和传统化学电源之间的新型储能装置,具有充放电速度快、使用寿命长、功率密度高、可长时间放置、低温性能优越等优点,被广泛应用于智能电网、军事、电动汽车及其他相关领域。电极材料作为超级电容器一个重要组成部分,是决定超级电容器性能的关键,所以,超级电容器的研究主要集中在制备高性能的电极材料上。静电纺丝／静电喷雾法制备得到的活性碳纳米纤维／活性碳微球,其作为电极材料具有比表面积大、孔隙率高、耐高温、导电性好等优点。碳基电极材料可以通过两种途径来提高比电容：(1)增大比表面积和控制孔径分布；(2)氮掺杂。本文以CA(醋酸纤维素)与PAN(聚丙烯腈)为前驱体聚合物,采用静电纺丝／静电喷雾技术,经过预氧化、碳化和活化等步骤得到CA/PAN基活性碳纳米纤维／活性碳微球。采用热重分析、扫描电镜、X射线衍射仪、Raman光谱、X光电子能谱和N2吸脱附等方法对材料的热稳定性、表面形貌、晶体结构、比表面积和孔结构等进行研究；使用循环伏安法和恒电流充放电法对纤维的电化学性能进行测试。其主要研究内容如下：(1)以CA与PAN为前驱体聚合物,采用静电纺丝法制备得到CA/PAN基活性碳纳米纤维。考察CA与PAN不同的配比、碳化温度、活化浸渍比和活化时间对活性碳纳米纤维的物理性能和电化学性能的影响。结果表明：CA/PAN=60:40时,活性碳纳米纤维具有较大的比表面积1306m2/g和适合的孔径分布,比电容最大,在电流密度为1 A/g时,比电容为199 F/g;当碳化温度提高,活性碳纳米纤维的比表面积从792m2/g增大到1306m2/g,在电流密度为1 A/g时,比电容从163 F/g增大到199 F/g;当活化浸渍比提高,活性碳纳米纤维的比表面积从1306 m2/g降低到823 m2/g,容量保持率从71%降低到43%；当活化时间增长,活性碳纳米纤维的比表面积从1306 m2/g降低到861 m2/g,容量保持率从71%降低到49%。(2)在制备得到的活性碳纳米纤维的基础上使用水热法,尿素、氨水和氯化铵作为氮源,对其进行氮掺杂。考察不同氮源进行氮掺杂对其电化学性能的影响。以氨水为氮源,氮掺杂效果较好,氮含量为5.66%,在电流密度为1 A/g时,比电容为241 F/g,且电容保持率为66%。(3)以醋酸纤维素(CA)与聚丙烯腈(PAN)为前驱体聚合物(CA/PAN=60:40),采用静电喷雾法制备得到CA/PAN基活性碳微纳球(ACS),并对其物理性质和电化学性能进行了研究。ACS的比表面积为1162 m2/g,在电流密度为1 A/g时,比电容为195 F/g;在制备得到的活性碳微纳球的基础上使用水热法,尿素、氨水和氯化铵作为氮源,对其进行氮掺杂处理。考察不同氮源对氮掺杂效果的影响以及对其电化学性能的影响。以氨水为氮源,氮掺杂效果较好,氮含量为4.21%,在电流密度为1Ag时,比电容为226 F/g,电容保持率为69%。