超级电容器是目前使用最为广泛的电化学能量存储设备之一。电极材料是其最主要的组成部分,选择正确的电极材料是超级电容器实际应用的关键。生物质作为可再生材料在自然界中分布广泛且种类繁多,将其转化为多孔碳具有比表面积大、孔隙结构丰富、孔径可调控和化学性能稳定等特点。在各种电极材料中,生物质基多孔碳电极是最常用的电极材料之一。主要研究内容如下:（1）首次使用表面疏松多孔的竹荪作为碳源。首先对竹荪进行水热碳化,经KOH活化后在不同温度下煅烧制备出N自掺杂多孔碳微球（PCMS-T）。在三电极体系中对PCMS-T材料进行了电化学测试,结果显示PCMS-750电极材料在电流密度为1 A/g时显示出高达380 F/g的比电容,这归因于其独特的球状结构、高的比表面积、丰富的孔体积和高杂原子掺杂。基于PCMS-750电极的对称超级电容器显示出高能量密度和优异的循环稳定性。（2）本实验第一次采用废弃物橘核作为碳源成功的制备了多孔碳电极材料,通过低温碳化制备出碳前驱体,经KOH活化后在不同的温度下（700-900°C）煅烧制备出多孔碳材料（TSC-T）。对TSC-T电极材料进行电化学测试分析显示,TSC-900电极在电流密度为1 A/g时比电容高达346 F/g。将其组装成TSC-900//TSC-900对称超级电容器,TSC-900//TSC-900器件在1 A/g时,能量密度为17.13 Wh/kg。在进行10,000循环后,比电容值保留率为93.6%,表明该器件具有出色的循环稳定性。（3）本实验采用干燥葫芦条作为碳源合成了三维网络结构的多孔碳材料（DGC）,将DGC与高锰酸钾溶液进行水热反应制备出DGC@Mn O2复合材料。得益于Mn O2与多孔DGC材料之间的协同作用,DGC@Mn O2电极材料在1 A/g的电流密度下,表现出425 F/g的高比电容。使用DGC@Mn O2复合材料为正极,DGC材料为负极组装了DGC@Mn O2//DGC不对称器件,在1 A/g的电流密度下能量密度为36.8 Wh/kg,即使在10 A/g的较高电流密度下,其能量密度仍为21.8Wh/kg,表明不对称装置在实际应用中有良好的倍率性能。（4）利用Hummers法制备GO,将Fe Cl3·6H2O与GO充分混合,经过一步水热还原合成了Fe2O3@r GO复合材料。在三电极体系中,Fe2O3@r GO复合材料的比电容高达535 F/g,在20 A/g电流密度下比电容仍为272 F/g,保留了初始电容值的50.8%,说明其具有良好的倍率性能。