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随着化石能源日益枯竭和环境不断恶化，人们对于低成本、绿色环保及高性能的能源存储系统越来越渴求。超级电容器作为一种新型储能装置，具有功率高、重复利用寿命长、充放电速度快、能效高、环保和安全性高等特点，成为新能源领域的研究热点。超级电容器优异的电化学性能及其商业化离不开低成本、高比表面积、孔隙结构发达、表面化学丰富的电极材料的制备。 本文采用可再生天然植物纤维木棉为原材料，以磷酸氢二铵为交联剂、造孔剂以及N/P掺杂源，经过预氧化交联固化以及后续高温炭化活化来制备多孔中空活性炭微管。通过SEM、TEM、氮气吸脱附来研究材料微观形貌以及孔结构;通过XRD、拉曼、元素分析以及XPS等来探究制备活性炭微管过程的晶型演变及化学结构演变。最终得到的多孔活性炭微管:保持了木棉天然的一维中空形貌结构，为离子快速传输提供通道;具有较高的比表面积1600m2g-1，主要以微孔为主，孔径集中在1nm，有利于双电层电容的形成;实现了N、P、O的共同掺杂，有利于提高材料的界面润湿性，为活性炭材料表面提供了更多的活性位点。 以活性炭微管为电极材料，首先组装三电极水系（6M KOH电解液）超级电容器进行电化学的测试。在1A g-1电流密度下，HCMT-650基水系超级电容器的比电容高达244F g-1，甚至当电流密度增加到30A g-1时，其比电容仍然能够保持原来的73％，表现出优异的电容性能和倍率性能。进行循环伏安测试时，当扫描速率增加到400mV s-1时，循环伏安仍然能够保持近似矩形形状，说明电极材料具有优异的可逆性。 为了证实其在高能量密度和高功率密度超级电容器中的广阔应用前景，中空活性炭微管的电化学性能进一步在有机电解液（1M TEABF4/PC）下组装纽扣型超级电容器进行检测。所制备的活性炭微管表现出优异的电容性能和倍率性能（当电流密度为1A g-1时，其比电容高达140.7F g-1;当电流密度增加到10A g-1时，比电容仍能够保持原来的80％）、非常好的循环稳定性（在5A g-1下进行恒电流充放电循环5000次能够保持原来比电容的96％）以及较高的能量密度和功率密度（能量密度在1A g-1时高达36.2Wh kg-1，功率密度在30A g-1时最大值为20.3kW kg-1）。 以木棉为原料来制备超级电容器，一方面降低了超级电容器的成本，另一方面提高超级电容器的电化学性能，同时采用磷酸氢二铵为交联剂和活化剂为制备其他保持生物质天然形貌的多孔活性炭提供了新的思路和理论依据。