二氧化锰/碳复合自支撑厚电极的制备及其电容性能研究
1 研究的目的意义
在人类文明的发展历程中，人们对能源的利用一直发挥着重要的推动作用。随着工业生产的蓬勃发展，人口的持续增长，使得以煤炭、石油和天然气为代表的化石燃料的消耗急剧增长，以全球现有的石油和天然气储量衡量，可以预见，很快世界上将会出现传统能源的能源危机。此外，滥用化石燃料所引起的环境问题日益严重，工业国家为了经济发展，对于大自然的索取越来越变本加厉，而且另一方面，由于技术和资金问题，很多时候是没有办法在发展经济的同时保护环境的。
在当今如此严峻的形势下，寻求更为环境友好和更为大量、廉价的清洁能源变得十分迫切。就目前而言，核能、风能、水能等在许多国家已能在能源供应上占有一席之地，并且前景广阔，但仍不能满足当今社会对能源的需求。在将其他能源转化为电能的前提下，生物质材料在超级电容器中的运用可以很大的改善目前能源短缺的窘境。
超级电容器，超级电容器作为介于传统电容器与蓄电池间的新型环保储能器件，具有功率密度高、充电／放电速度快、循环寿命长等突出特点。
传统的碳基电极超级电容器由于受双电层低能量密度的限制，开发高能量密度的超级电容器仍是当前研究的重点。鉴于此，本课题选用高锰酸钾、木材为原料，通过高温碳化得到自支撑的木质基碳材料，进一步与不同浓度的高锰酸钾发生化学反应，制备高性能的二氧化锰碳基复合材料。通过优化高锰酸钾浓度与水热处理时间调控木质基电极的孔隙结构，实现高性能的木质基储能器件的电容性能。
以椴木为研究对象，通过将高锰酸钾与碳化后的自支撑木材厚电极发生反应负载二氧化锰纳米片，考察不同的高锰酸钾用量与处理时间对碳化木材孔隙结构的影响；将负载二氧化锰纳米片电极进一步组装超级电容器，探究自支撑木质基厚电极材料孔隙结构与电容性能的构效关系。
1．1超级电容器概况
1．1．1超级电容器的组成和当前研究方向
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