超級(jí)電容器（Supercapacitor）作為21世紀(jì)新型能源器件越來越受到人們的重視。目前，商業(yè)化超級(jí)電容器電極材料主要集中于碳基材料，但碳基電極材料存在著比容量偏低、孔徑分布不均等問題。因此，尋找新的碳源及活化技術(shù)，探索有效孔結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)的控制技術(shù)，研發(fā)碳復(fù)合材料，降低生產(chǎn)成本等對提高碳基超級(jí)電容器的性能具有重要意義。

中科院新疆理化技術(shù)研究所康雪雅研究員帶領(lǐng)的新能源材料團(tuán)隊(duì)，在超級(jí)電容器電極材料的研究過程中，以新疆豐富的生物質(zhì)資源——棉花秸稈為原料，采取化學(xué)活化法制備棉桿基多孔活性炭材料，初步探索出一套適用于超級(jí)電容器活性炭電極材料的制備方法。這種新型的活性炭電極材料在有機(jī)體系中，以2A/g的電流密度的測試中，其比容量能夠達(dá)到98F/g，循環(huán)500次后，容量保持率能夠達(dá)到98.5%，具有良好的導(dǎo)電性和循環(huán)性能。該研究不僅大大拓展了活性炭原料來源，促進(jìn)了棉桿的有效利用，而且大大降低了活性炭材料的價(jià)格，其潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分巨大。

該研究成果已發(fā)表于Journal of Solid State Electrochemistry (DOI: 10.1007/s10008-012-1946-6)。上述科研工作得到中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新項(xiàng)目等資助。

圖1、電極材料不同電流密度下的充放電曲線

圖2、循環(huán)穩(wěn)定性曲線