由于石油等传统化石资源的快速消耗和日益严重的环境问题,使得研究人员开发高效、清洁的新能源变为越来越重要。超级电容器作为一种新型的储能体系,因其充放电速度快、功率密度大、循环寿命长等优点吸引了广泛科研工作者的关注。但由于储能领域的迅速发展,超级电容器发展面临诸多问题,如比电容小、放电速度快和能量密度低等问题,解决问题的关键是电极材料的选择。目前使用的常见电极材料有纳米碳纤维、活性炭、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物、金属氧化物及其配合物,但由于其成本昂贵,合成方法复杂限制了其使用范围。生物质多孔碳材料因价格低廉,导电性好,比表面大,化学稳定性好等优点,成为科研工作者的研究重点。淀粉是一种天然的、可再生的、可生物降解的聚合物,来源广泛,可从多种农作物得到,其含氧量超过49%。由于淀粉中氧的含量高,淀粉衍生的多孔碳材料的表面结构会产生大量的亲水基团。并且,这种多孔碳材料价格低廉、环保,在开发环保型淀粉衍生的碳材料,作为电极材料时具有很高的应用前景。本课题中,从淀粉的微观结构出发,根据三种不同含量的支链淀粉的生物质为原材料,利用生物质自身的淀粉颗粒尺寸不同来设计制备具有合适石墨化程度的多孔碳材料,并对其作为超级电容器电极材料进行一系列的表征实验以及电化学性能测试,为生物质在超级电容器的上的应用提供科学依据。本论文的具体工作概括如下:1、用芋头,红薯,土豆为原材料,利用低温碳化和成熟的KOH活化技术制备了具有合适石墨化程度的多孔碳材料。通过对材料进行表征测试以及电化学性能测试,表现出极其优异的电化学性能。在三电极体系中,0.5 A g-1的电流密度,6 mol/L KOH水系电解液下获得了397 F g-1的超高比电容;在二电极体系中,能量密度达到了22.59 Wh kg-1,功率密度达到了148 W kg-1,并且在5 A g-1的电流密度下循环2万圈比电容仍能保持原来的97%,表现出了超长的循环使用寿命。2、用脱胶的蚕茧为原材料,用Fe Cl3、K2CO3、Fe Cl3和K2CO3不同的活化剂,通过一步碳化活化的方法,制备出合适石墨化程度的多孔碳材料。对材料进行了表征测试以及电化学性能研究表明,蚕茧基碳材料在电流密度为0.5 A g-1下电容为160F g-1,使用双活化剂得到的蚕茧基碳材料表现出优异的电化学性能。