近些年,随着全球化石能源的不断消耗,可持续储能装置的研究与开发越来越受到重视。在各种储能器件中,超级电容器因其功率密度高、充放电速度快、循环寿命长、化学稳定好、无毒环保等优点而备受关注。然而,超级电容器能量密度低这一缺点,限制了其在储能领域的进一步应用。因此,为客服这一缺点,电极材料和电解液性能的提高至关重要。金属氮氧化物、导电聚合物、石墨烯和碳纳米管等材料虽然能提供较高的赝电容提升电容器的能量密度,但是也存在循环稳定性差、制备过程繁琐、生产成本高等难题。本文以储量丰富可再生生物质为基础,利用其生物质特性制作碳材料。将所制材料分别在水系和离子液体两种不同体系中进行评价,探究其电化学性能,重点探索离子液体对超级电容器能量密度的提升。具体研究内容如下:一、以天然木耳为碳源,500℃高温无氧条件下进行预碳化。以氢氧化钾为活化剂,通过控制预碳化的活性碳和活化剂的比例,在800℃高温无氧条件下进行二次碳化,得到具有不同比表面积的活性碳。活化后的碳材料具有丰富的孔隙结构,使其在作为超级电容器的电极材料时具有良好的电化学性能。其中HPC-4K（KOH比例为4的分层多孔碳）具有2657m~2g-1的超大比表面积。在三电极体系中,0.5 A/g的电流密度下,比电容可达350 F/g。扣式对称超级电容器中当采用水系电解液,0.5A/g的电流密度中比电容为283F/g。而在离子液体体系中,0.5A/g的电流密度下比电容也可达到197 F/g,当功率密度为855W/Kg,能量密度可达79Wh/Kg,并且在5A/g电流密度下循环10000后容量保持率为90%,证明材料具有优异的稳定性。二、木耳具有很强的吸水性,利用干木耳吸取氯化锌和硼酸的混合溶液,冷冻干燥后进行高温无氧煅烧。此处,以Zn Cl2为活化剂,硼酸为硼源,高温煅烧后所得碳材料有大量孔隙外,同时硼酸中的硼原子能掺杂到碳中,以增强碳的润湿性和电子导电性。结果表明,所得多孔碳结构具有较高的BET比表面积,且硼原子的掺杂量达到6.52 at.%。当用于超级电容器,在离子液体体系中能量密度可达82 Wh/Kg。三、木耳经过水热处理后获得木耳基溶液,控制木耳基溶液与高锰酸钾的比例进行二次水热反应,所得产物高温煅烧得到梭形Mn O@C复合材料。利用盐酸刻蚀Mn O形成空心碳壳结构。之后用KOH活化,在碳壳上形成大量的孔隙结构。作为超级电容器电极,在水系和离子液体都具有较高的比容量。