超级电容器因其具有高充放电速率、长循环寿命和高功率密度等优点而备受关注。电极是超级电容器的重要组成部分,对提高超级电容器的性能至关重要。碳材料结构稳定并且导电性好,在超级电容器电极材料中占据主导地位。生物炭具有前体来源广泛、孔道和表面官能团丰富等优势,是电极材料的理想选择之一。生物炭通常由生物质经过预处理、碳化和活化等步骤制备得到。利用真菌生长过程中产生的菌丝对生物质进行预处理,能够改善生物质的孔道结构并提高活化效果,有利于提高生物炭的比电容。然而,传统的真菌预处理时间较长,不仅会引起生物质过度降解,而且会导致材料制备周期过长,进而使得生物炭的离子传输能力和石墨化程度降低,对其倍率性能产生不利影响。针对上述问题,本文开展了以下两部分的研究工作:（1）本工作利用真菌对木质素的降解作用,协同KOH活化,制备棉籽壳生物炭用于超级电容器电极,通过调控真菌预处理时间和活化条件,有效提升超级电容器倍率性能。以农业废弃物棉籽壳为前体,首先使用平菇菌丝对其进行预处理,然后经过碳化和KOH活化得到棉籽壳生物炭。研究发现,当棉籽壳经过平菇菌丝预处理28天后碳化,并在800°C下对质量比为4:1的KOH与碳进行活化,得到的棉籽壳生物炭具有优良的电化学性能。在6 mol/L KOH电解液中,在0.5 A/g下棉籽壳生物炭的比电容可达298 F/g,这得益于高达3072 m~2/g的比表面积。同时,较短的真菌预处理时间使得棉籽壳生物炭中具有较多的介孔,有利于离子传输。因此,在20 A/g下棉籽壳生物炭的电容保持率达到79.83%。研究结果表明,虽然真菌预处理时间仅28天,但仍能够有效促进KOH活化过程,在棉籽壳生物炭中实现了高比表面积,同时有效改善了其孔径分布,从而提高了倍率性能。（2）本工作利用真菌对木质素的降解和对铁盐的吸附,协同铁盐的催化石墨化作用和KOH活化,制备棉籽壳生物炭用于超级电容器电极,通过调控铁盐浓度,有效提升超级电容器倍率性能。首先在棉籽壳中引入铁盐,接着使用平菇菌丝对其进行预处理,然后经过碳化和KOH活化得到棉籽壳生物炭。提高碳材料的石墨化程度是改善其倍率性能的有效方法,铁能够在较低热处理温度下促进石墨晶体结构的形成。借助平菇菌丝在棉籽壳中的生长以及对铁元素的吸收作用,促进铁盐在棉籽壳中的均匀分布,这有利于提高棉籽壳生物炭的石墨化程度及其均匀性。研究发现,铁元素的存在虽然会抑制菌丝的生长,但最终棉籽壳生物炭依然具有较高的比表面积（2854 m~2/g）和微介孔结构,并且其石墨化程度得到了显著提高。在6 mol/L KOH电解液中,铁盐和真菌辅助制备的棉籽壳生物炭在20 A/g下的电容保持率提高至87.09%。当组装为对称电容器时,2 A/g下的电容保持率达到86.78%,并且在功率密度为1.2 k W/kg和4.5 k W/kg时,其能量密度分别达到34.1 Wh/kg和27.0 Wh/kg。此外,在3600圈充放电循环中,对称电容器的电容未出现明显衰减,表现出高的循环稳定性。研究结果表明,经过铁盐和真菌的共同处理,棉籽壳生物炭的倍率性能得到了显著改善。