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氮掺杂碳材料以及过渡金属氧化物作为电容器电极可发生可逆氧化还原反应从而具有一定的赝电容性质,因此在电化学电极材料的储能方面有巨大的应用潜力,但是材料本身的赝电容相对有限。在电解质中引入氧化还原活性成分可以大幅度提高电容器件比容,本文主要就氧化还原电解质体系超级电容器的电化学储能进行研究,采用氮掺杂碳材料以及过渡金属氧化物作为电极材料,将多元酚及K3Fe（CN）6等氧化还原活性物质引入电解质体系,借助电极材料的催化作用促进氧化还原活性电解质的快速可逆氧化还原反应,从而提高电容器件的储能性能。主要研究内容包括以下几个方面:（1）以石墨烯和聚吡咯构建多孔框架,通过一步活化在不同温度煅烧合成N,O异质元素掺杂的多孔碳。在最优活化温度700℃制备的GNAC700材料具有高比表面积、多级结构孔道及较高表面润湿性,能提供高效电解质扩散传输通道和较高可接触表面积,同时结合氧化还原活性N,O基团的法拉第电容贡献,展示出良好的倍率及循环性能。进而将邻苯二酚引入酸性电解质体系,对比发现N,O掺杂多孔碳对邻苯二酚和邻苯醌的氧化还原反应有明显催化活性,电解质的法拉第反应与电极材料中吡啶型N直接相关;通过活性电解质的赝电容贡献在1 A g-1时可将电极比容提高4倍以上,达到512 F g-1。通过氧化还原电解质和催化电极之间的协同作用改善超级电容器的电容性能可为有效改善器件电容性能提供有益参考。（2）通过水热沉积辅以低温煅烧在泡沫镍集流体表面沉积网状石墨烯-NiO复合材料,该复合材料电极在碱性电解液中能提供1058 F g-1的比容（1 A g-1）,同时该电极对碱性电解质中K3Fe（CN）6的氧化还原反应有较强催化活性,通过电极自身以及氧化还原电解质的双重赝电容贡献,将比容提高至3790 F g-1（1 A g-1）,同时能保持较高倍率性能,显示出催化电极对超级电容器储能性能的显著改善作用。（3）采用三聚氰胺泡沫为碳材料前躯体,在含有氧化石墨烯的苯胺单体溶液中聚合,进一步通过碳化处理得到了交联空球状氮掺杂碳材料。该材料的碳氮骨架有很好的电容性质和催化活性,在传统的酸电解质中有较高电容。在含有酚的电极体系中,其比容接近340 F g-1（1A g-1）,是酸性电极体系电容的2倍。同时也在不同温度对该材料的电化学性能进行表征,表明该材料在电化学储能方面有很好的应用潜力。