随着全球能源需求量的快速增加和环境问题的恶化，清洁能源的开发及利用受到关注，而与之配套使用的储能研究受到重视，特别是近几年电动汽车，便携式电子产品等领域的发展也进一步推进了储能行业的升级。在储能装置研究中，由于功率密度高、循环寿命长、充放电速度快、安全环保等优点，超级电容器受到青睐。目前，影响和制约超级电容器性能的最关键因素是电极材料，因此，电极材料的筛选、制备及其性能的研究成为焦点。　　碳材料由于其成本低，导电性好，稳定性高等优点常被选作为电极材料或载体材料。本论文探讨了三种基于碳的电极材料，主要内容如下:　　(1)二维Ti3C2Tx/RGO复合材料制备及其超级电容器性能研究:首先通过水热法，将利用Hummers法制备的氧化石墨烯还原为石墨烯（Reduced graphene oxide，RGO）;然后利用LiF/HCl体系选择性刻蚀Ti3AlC2去除Al层得到二维层状Ti3C2Tx;最后在超声作用下，将Ti3C2Tx与RGO复合得到Ti3C2Tx/RGO复合材料。优化Ti3C2Tx与RGO的配比得到的复合材料具有优异的电化学性能:当Ti3C2Tx与RGO的质量比为7∶1时，在2A/g的电流密度下，质量比容量高达154.3F/g;4A/g电流下充放电循环6000次，容量保持在124.7F/g（容量保持率为85％）;　　(2)椰壳活性炭的一步法制备及其超级电容器性能研究:将风干后椰壳中的椰丝和椰糠进行分离收集，在KOH溶液中浸泡、烘干后，在管式炉中一步法进行炭化和活化，从而得到“蜂窝状”结构的生物质多孔活性炭。结果表明，椰丝活性炭的性能优于椰糠活性炭和未分离处理的椰壳活性炭:1A/g充放电电流下，椰丝活性炭比容量是椰糠活性炭的1.23倍(131F/g vs.102.5F/g);充放电电流增大到25A/g时，该比值进一步增大为1.83(106.5F/g vs.58.3F/g)。10A/g电流下循环20000次，椰丝活性炭的比容量为初始的85.8％，而椰糠活性炭仅为73％。　　(3)爆米花活性炭材料的制备及其超级电容性能研究:利用爆米花自身的蜂窝状孔结构，通过简单的炭化过程获得了孔隙丰富，结构完整的活性炭材料。通过调控炭化温度和炭化时间，得到优化的结果:当炭化温度为900℃，炭化时间为1h时，1A/g电流密度下样品的比容量高达87.9F/g，电流密度增大到10A/g，容量保持率为64.5％(比容量56.7F/g)。5A/g下经过10000圈循环，容量几乎无衰减。