中文摘要：

多孔炭材料是超级电容器的核心。在多孔炭中引入氮原子，利用氮原子的准电容效应提高炭材料的比电容，是制备高比容量炭电极材料的一个新途径。本项目多渠道地探索了富氮电容炭的制备方法，并对富氮电容炭储能过程涉及的主要基础科学问题进行了探索。提出并实现了以生物聚合物明胶为前驱体制备富氮电容炭的新思路。考虑到动物的皮和骨主要由胶原蛋白和纳米矿物质（CaCO3和Ca(H2PO4)2构成，创新性地以天然产物（虾皮、牛骨）为原料，仅经高温裂解就简便地制备出高比表面积、层次孔结构的富氮炭材料，具有高的比电容和优异的倍率性能。首次以含氮有机酸盐- - 乙二胺四乙酸四钠盐为前驱体采用高温炭化法制备出高性能富氮电容炭，方法非常简单。研究了富氮炭材料在不同电解液（酸性、碱性、中性和有机）中的电容特性，得出了富氮炭材料在有机电解液中没有准电容效应的结论。全面阐明了富氮炭材料的准电容行为与效应，初步阐述了富氮炭材料的储能机制。本项目还对含氧、含氟电容炭进行了一些探索，得出了作为超级电容器的电极材料"氧化石墨烯是较之于石墨烯的更优选择"的新观点。发表期刊论文12篇，其中SCI论文10篇。