韓尊強，邢健雄，余曉娟，楊海艷，徐偉濤，王 堃*

(1.北京林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083； 2.西南林業(yè)大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院，云南 昆明 650224； 3.國家林業(yè)和草原局 林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院，北京 100010)

近年來，隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，新能源汽車由于其環(huán)境友好特性備受關(guān)注，從而迫切需要尋求一種穩(wěn)定可靠的能量儲存裝置作為動力來源[1-3]。電化學(xué)超級電容器作為一種能量存儲/轉(zhuǎn)換裝置，因其較高的功率密度、快速響應(yīng)的充放電特性以及穩(wěn)定可靠的循環(huán)性能，廣泛地被用于汽車、配電、鐵路、航空航天及其他消費電子產(chǎn)品等領(lǐng)域[4-5]，具有巨大發(fā)展和應(yīng)用潛力。傳統(tǒng)超級電容器通常采用石化產(chǎn)品作原料，在煤炭和石油日趨枯竭的時代大背景下，生物質(zhì)資源擁有不可比擬的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在生物多樣性、環(huán)境友好性和可再生性。生物質(zhì)竹炭材料具有高比表面積、可觀的孔尺寸結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的電導(dǎo)率，常作為工業(yè)超級電容器的電極材料[3,6]。我國是世界竹類資源最豐富、面積最大的國家之一，擁有竹種500多種，竹林面積約600萬平方米，均約占世界總量的1/3。竹子具有一次種植循環(huán)收益、生長速度快、周期短等特點，被業(yè)界公認為取之不盡用之不竭的能量庫和資源庫。竹材中主要成分包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，構(gòu)成了穩(wěn)定的三維微觀結(jié)構(gòu)，經(jīng)炭化后組成相對較簡單，主要含75%～95%的碳，2%～12%灰分和少量的揮發(fā)分[7]。以竹材作為超級電容器電極原料的相關(guān)研究較少，制備工藝復(fù)雜多樣，難以形成系統(tǒng)的理論，導(dǎo)致研究與實際應(yīng)用難以有機結(jié)合。作者通過對以往的超級電容的竹炭基材料研究進行歸納總結(jié)，詳細敘述制備工藝，對竹炭在超級電容領(lǐng)域的高值化利用，以及拓寬竹材應(yīng)用范圍提供詳實的理論依據(jù)。

1 竹炭基超級電容器

超級電容器作為一種可快速響應(yīng)的能量儲存裝置，主要由電極、電極液和隔膜構(gòu)成(如圖1)[8]。其中，電解液一般分為水系、有機系和離子液體3大類，與水系電解液僅提供0～1 V的電勢窗口相比，有機系電解液的電勢窗口范圍可達0～3 V，可提供高比能量且更適合商業(yè)化應(yīng)用的電容器產(chǎn)品。根據(jù)電極材料和電荷儲存機理的區(qū)別，超級電容器可以分為雙電層電容器(EDLC)和法拉第贗電容器。雙電層電容器的儲能機理主要是：在高比表面積的電極材料和電解液界面處聚集電荷形成電勢差，充電時，電子通過外加電源從正極轉(zhuǎn)移到負極，同時正負兩極分別聚集電解液中相反的電荷離子；放電時，電子通過外部負載從負極流向正極，同時正負兩極聚集的離子重新進入電解液，兩極間的電勢差被消除。法拉第贗電容器的儲能機理主要是：在電極體相或表面的準(zhǔn)二維或二維空間內(nèi)，對電化學(xué)物質(zhì)進行欠電位沉積，通過高度可逆的化學(xué)吸附脫附和氧化還原反應(yīng)進行電荷的存儲和釋放[4-6]。

圖1 超級電容器裝置(a)及其各個組件(b)的示意圖[8]

基于以上的儲能機理，竹炭基超級電容器材料大致分為兩類。一類為純竹炭基電極材料，一般通過炭化(形成中孔)和活化(形成微孔)工藝使竹炭材料具有極高的比表面積，可實現(xiàn)雙電層效應(yīng)；另一類以竹炭作為(生長或復(fù)合)基底材料，一般采用水熱處理工藝將贗電容材料與多孔竹炭材料進行復(fù)合，實現(xiàn)在充放電過程中性能的擴增。開發(fā)高比表面積、合理孔徑比例的竹炭材料對實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)具有高比容量的超級電容器具有重要意義，因而近年來成為研究熱點，備受各國研究學(xué)者的關(guān)注。

2 竹炭電極

2.1 竹炭材料的制備

竹炭材料的制備過程主要分為炭化和活化過程兩步(如圖2所示)[9]。炭化過程通常采用直接高溫炭化或者水熱炭化方法，使竹子中所含的生物質(zhì)高分子在高溫或高壓下形成有序的碳結(jié)構(gòu)，分子鏈上的—OH和—H經(jīng)過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，形成的五元碳環(huán)或六元碳環(huán)構(gòu)成了有序的碳網(wǎng)絡(luò)[10]。之后的活化反應(yīng)是對炭材料進行造孔和修飾的過程，主要的活化試劑有KOH[11]、H3PO4[12]和水蒸氣。制備的炭材料通常具備高比表面積、豐富的微孔和適量的介孔，可實現(xiàn)基于電極/電解液界面儲存能量的雙電層效應(yīng)，這也是其優(yōu)異電化學(xué)性能的關(guān)鍵。不同活化方法制備的炭材料具有不同的形貌特點和孔結(jié)構(gòu)，但大量研究結(jié)果表明KOH在高溫條件下與炭材料發(fā)生的反應(yīng)如下所示：

圖2 生物質(zhì)在高溫下炭化和KOH活化過程示意圖[9]

2.2 竹炭材料電極

Zhang等[13]以廢棄竹筷為原料，結(jié)合水熱處理(170 ℃，6 h)和化學(xué)活化(KOH，800 ℃，1 h)方法制備了孔隙發(fā)達的竹活性炭電極材料，比表面積高達2 337 m2/g。在6 mol/L KOH電解液中進行電化學(xué)性能測試表明在0.1 A/g的電流密度下比電容達212 F/g，在1 A/g電流密度下經(jīng)1 000次循環(huán)充放電后電容保持率達96%，體現(xiàn)了優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。Tian等[10]通過結(jié)合酸性水熱處理(H2SO4，200 ℃，12 h)、KOH活化和高溫退火過程(有效從炭表面去除氧基團)制備了仿生蜂窩狀納米多孔電極材料，比表面積為1 472 m2/g。該電極材料在水系電解液(6 mol/L KOH)中電流密度為0.1 A/g條件下，比電容高達301 F/g，在大電流密度(100 A/g)下仍然能達到192 F/g，20 000次充放電循環(huán)后電容保持率為95%，能量密度為6.1 W·h/kg時功率密度高達26 kW/kg；而在離子液體(EMIM TFSI)電解液中功率密度高達42 kW/kg(能量密度為43.3 W·h/kg)，表現(xiàn)出極其優(yōu)異的電化學(xué)性能。Yang等[14]采用竹納米纖維素作為固體模板，與石墨烯混合再通過水熱處理成功制備纖維素氣凝膠/石墨烯電極材料，呈現(xiàn)出纖維素骨架支撐層狀炭納米片的結(jié)構(gòu)，在高溫條件下線狀纖維素轉(zhuǎn)化為球狀炭球并參雜在碳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中(如圖3所示)。活化后的材料比表面積高達2 994 m2/g，有利于炭材料的雙電層效應(yīng)和提高比電容量。在0.3和100 A/g的電流密度下該電極材料的質(zhì)量比電容分別為219和139 F/g，電流密度為5 A/g條件下，10 000 次充放電循環(huán)后電容保持率約為100%，體現(xiàn)了該材料循環(huán)穩(wěn)定性，同時能量密度在20.9和17.8 W·h/kg時所對應(yīng)的功率密度分別可達400和20 kW/kg。該電極材料集高比表面積(炭材料)和優(yōu)異電子傳導(dǎo)性(石墨烯)的特性于一身，為竹資源中纖維素的高值化利用提供了新的途徑。

與傳統(tǒng)的工藝流程和活化方式不同，楊勝杰等[15]將竹粉與堿(KOH)混合后直接通過微波炭化獲得電極材料，由于微波炭化工藝具有加熱均勻、能耗低、速度快和效率高等優(yōu)點，采用該工藝可增加生物質(zhì)內(nèi)部的活性位點，有利于形成更為發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：微波功率增加可降低竹基炭材料的內(nèi)阻，在最佳微波功率(720 W)條件下所制備電極材料的質(zhì)量比電容可高達244.2 F/g。王玉新等[16]采用80%磷酸作為活化劑，通過控制浸漬時間調(diào)節(jié)竹材纖維素的水解比例和其他組分的抽出程度，從而調(diào)控所制備炭材料中微孔和中孔的比例，在最優(yōu)化條件下(磷酸浸漬3天、500 ℃活化3 h)制備的竹炭材料，比表面積高達2 127 m2/g、總孔容為1.347 cm3/g，中孔占比為40.14%，區(qū)別于KOH活化的椰殼(20%)和竹(35%)炭材料。用其作為電極材料制的電容器，當(dāng)電流密度從0.05 A/g增加到1 A/g 時，質(zhì)量比電容由171 F/g減少到149 F/g，電容保持率高達87%。

圖3 石墨功能化炭氣凝膠合成路線示意圖及其電子掃描顯微鏡圖[15]

竹炭材料制電極材料常采用炭化活化工藝制備[17-18]，流程簡單易用、生產(chǎn)成本低、干擾因素少，并且具有一定的循環(huán)穩(wěn)定性。同時，可以通過控制活化工段的溫度(700～1 000 ℃)與堿炭比(1 ∶1～4 ∶1)就可以對竹炭材料內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)及分布進行有效調(diào)控，從而使竹炭基材料具有最優(yōu)等級的電性能。但是，單一的竹炭材料僅依靠內(nèi)部的孔隙(大孔、介孔及微孔)，對電解液中離子的吸附和解吸作用實現(xiàn)能量儲存與釋放，該儲能機理導(dǎo)致純竹炭材料很難突破本身比電容的限制，難以滿足高級別電容器的質(zhì)量要求。因此，引入金屬氧化物、雜原子和導(dǎo)電聚合物等改性過程制備不同的竹炭復(fù)合材料，通過引入法拉第贗電容增強復(fù)合材料的電容性能的很多研究工作得到開展。

3 竹炭復(fù)合材料電極

3.1 竹炭/聚合物復(fù)合材料

1977年，Shirakawa等[19]首次制備了聚乙炔復(fù)合材料，經(jīng)優(yōu)化聚合方案和鹵素分子參雜獲得性能優(yōu)異的導(dǎo)電聚合物，開辟了聚合物在超級電容器領(lǐng)域應(yīng)用的新途徑。隨著對導(dǎo)電聚合物的深入研究，越來越多的聚合物材料被開發(fā)[20-22]，如聚苯胺(PANI)、聚噻吩(PTH)和聚吡咯(PPy)等。炭基導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料能夠提供有效的法拉第贗電容，其主要作用機理是在充放電過程中導(dǎo)電聚合物會發(fā)生快速可逆的N或P型摻雜和去摻雜的氧化還原反應(yīng)，使得聚合物儲存高密度的電荷，產(chǎn)生很高的法拉第贗電容[23]。

Zhou等[3]以KOH活化的竹炭基材料為基底，與苯胺單體經(jīng)恒電位沉積制備竹炭基PANI復(fù)合電極材料，比表面積達702 m2/g，在0.5和5 A/g的電流密度下比電容分別為277和236 F/g，10 000 次長循環(huán)后電容保持率高達92%。方偎等[24]采用動態(tài)界面法并通過調(diào)節(jié)竹炭比例制備了一系列竹炭/PANI復(fù)合電極材料，結(jié)果表明：竹炭40%時，表面吸附的PANI呈大約100 nm的短棒狀；而當(dāng)竹炭60%時，PANI呈不均勻球形。這一現(xiàn)象主要是竹炭含量的增加導(dǎo)致了苯胺相對吸附活性點的增加，同時苯胺含量的相對減少導(dǎo)致了其吸附后在竹炭表面沒有得到充分生長，從而融合成球狀。電化學(xué)測試結(jié)果表明：當(dāng)竹炭質(zhì)量分數(shù)60%時，首次充放電比容高達269 F/g，經(jīng)100次循環(huán)穩(wěn)定后比電容維持在153 F/g，與純竹炭電極材料相比，穩(wěn)定后比電容提高了64.5%。李嵐豐[25]也以類似的方法制備了竹炭/PANI電容器復(fù)合材料，不同在于首先經(jīng)KOH活化后制成的竹炭材料與黏結(jié)劑混合壓制成薄片，再進行苯胺單體的恒電位沉積。在掃描速率2 mV/s下，樣品的比電容高達288 F/g，當(dāng)電流密度增加10倍后比電容保持率高達85%，1 000次充放電循環(huán)后僅有8%的比電容衰減。Zhang等[26]以竹子為原料合成了竹炭氣凝膠/PPy復(fù)合材料。在此過程中竹納米纖維素炭化形成規(guī)則的碳網(wǎng)絡(luò)作為PPy的生長模板，制備的樣品微觀結(jié)構(gòu)如圖4(a)所示。制備樣品在兩電極體系1 mol/L的H2SO4電解液中測試，0.5 A/g電流密度下比電容高達268.5 F/g，等效串聯(lián)電阻為0.31 Ω，體現(xiàn)出優(yōu)異的電子響應(yīng)效率；10 A/g電流密度下，10 000次循環(huán)后電容保持率為88%，顯示了良好的穩(wěn)定性；功率密度450.4 W/kg時能量密度高達23.8 W·h/kg(0.5 A/g)，提高電流密度(10 A/g)后功率密度可高達8 018.2 W/kg。與單一竹炭氣凝膠和PPy樣品相比，該復(fù)合材料表現(xiàn)出了更優(yōu)異的比電容、能量密度、功率和速率性能，其主要原因在于復(fù)合材料內(nèi)部穩(wěn)定的三維碳網(wǎng)絡(luò)、芯鞘結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的表面電化學(xué)相容性(圖4(c))，體現(xiàn)了炭氣凝膠的雙電層效應(yīng)和PPy贗電容的高效的協(xié)同效應(yīng)。

a.合成工藝 synthetic schematic； b.復(fù)合材料作LED燈電源 composite material for LED light power；c.電極充/放電原理 principle of charge and discharge of electrodes

這一系列研究表明：相較于單一活性竹炭，與導(dǎo)電聚合物復(fù)合后的活性竹炭材料體現(xiàn)了更為優(yōu)異的電化學(xué)性能，將在超級電容器領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

3.2 竹炭/金屬氧化物復(fù)合材料

應(yīng)用于超級電容器的金屬氧化物主要有RuO2、MnO2、Co3O4和TiO2等。RuO2具有很好的電容性能，但價格極其昂貴，限制了其商業(yè)化應(yīng)用，而MnO2擁有與RuO2一樣優(yōu)異的理論高比電容且價格便宜，因此被廣泛作為贗電容電極材料進行研究，并期望應(yīng)用于商業(yè)超級電容器領(lǐng)域。但是，在實際應(yīng)用研究中因MnO2導(dǎo)電性差導(dǎo)致復(fù)合材料在大電流充放電時電容性能較差，而且再經(jīng)長循環(huán)充放電后復(fù)合材料的電容保持率較低、可逆性較差，并沒發(fā)揮出MnO2高理論比容量的優(yōu)勢。寧孌[27]將竹炭與MnO2混合經(jīng)球磨制備了竹炭/MnO2復(fù)合材料，在三電極的KOH(質(zhì)量分數(shù)30%)溶液中測得比電容高達338 F/g，100次循環(huán)后比電容維持在260 F/g，表現(xiàn)出首次循環(huán)比電容高，但穩(wěn)定后性能相對較差，從質(zhì)子電子理論角度反映出該復(fù)合材料在充放電過程中歧化反應(yīng)很容易進行，但其逆反應(yīng)很難進行。Huang等[28-30]則從另一個研究方向探討，充分利用了活性竹炭的吸附性能，在充分吸收高錳酸鉀、硫酸錳等溶液后，再經(jīng)水熱碳化和煅燒過程制備了竹炭/MnO2納米復(fù)合材料，均展示出較單一竹炭材料優(yōu)良的電化學(xué)性能。

近年來，越來越多的稀有金屬氧化物也開始應(yīng)用于竹炭基復(fù)合電容器材料，例如Co(OH)2[31]、Co3O4[32]、Bi2O3[33]等。張君濤等[32]利用廉價竹炭作為模板加入到玫瑰色透明聚乙烯醇/鈷(PVA/Co)溶膠體系中，采用溶膠-凝膠法在800 ℃下灼燒6 h熱解脫除模板獲得納米Co3O4復(fù)合材料并制備電容器，在6 mol/L的KOH電解液的三電極體系下測試，掃描速率10 mA/s時比電容為250 F/g。Wang等[34]以竹葉為原料，炭化后與乙酸鎳按不同比例經(jīng)水熱炭化處理后成功制備了竹炭原位生長Ni3Si2O5(OH)4的電極復(fù)合材料(如圖5所示)。炭化竹葉作為一種穩(wěn)定且多孔的炭材料，不僅僅為Ni3Si2O5(OH)4原位生長提供模板(圖5(b))，而且可以與Ni3Si2O5(OH)4的氧化還原反應(yīng)進行結(jié)構(gòu)配合，提高經(jīng)長期反復(fù)充放電循環(huán)的穩(wěn)定性。對稱電極在三電極體系以3 mol/L的KOH為電解液條件下測試，電流密度0.5 A/g時比電容為132.4 F/g，10 000次充放電循環(huán)后電容保持率接近100%；不對稱電極體系下，電流密度為4 mA/cm，電壓范圍為0～1.8 V時，面積比電容為693.8 F/cm2，能量密度高達30 W·h/kg，為碳-金屬硅酸鹽材料作為新一代超級電容器開辟了一條新途徑。

圖5 C-NiSi復(fù)合材料的合成[35]

3.3 竹炭/雜原子摻雜復(fù)合材料

雜原子摻雜可以對炭材料進行表面功能化修飾，強化炭材料電化學(xué)性能，常見的非金屬摻雜雜原子有氮、硫、硼和磷等[35-37]，其中氮原子摻雜在電容器材料領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。自身富含氮元素的生物質(zhì)僅經(jīng)過簡單的炭化、活化過程就能獲得優(yōu)異的電化學(xué)性能[38-39]。另外，在炭化過程中加入適量富氮化學(xué)試劑也是目前主流的制備工藝，原位合成雜原子摻雜的主要方法有化學(xué)氣相沉積法、溶劑-凝膠法、模板法等。此外，雜原子摻雜還可改善電極材料的導(dǎo)電性和濕潤性，提高炭材料的電化學(xué)性能。

Zhang等[37]以直徑為20 nm的竹納米纖維素為基底，混合GO和乙二胺(EDA)為氮源，經(jīng)冷凍干燥和炭化制備氮摻雜納米纖維素/石墨烯氣凝膠(NCGA)材料(圖6)，氮元素負載量可達2.63%(質(zhì)量分數(shù))。在1 mol/L的H2SO4電解液中測試表明：在掃描速率為5 mV/s時，比電容高達289 F/g，完成 5 000 次長循環(huán)測試后，比電容僅有9.5%的損失。

圖6 氮摻雜納米纖維素/石墨烯氣凝膠復(fù)合材料合成路線[37]

NCGA中納米纖維素和石墨烯可以有效地阻止彼此的堆積和聚集(圖7)，同時利用氮摻雜石墨烯材料所具備的導(dǎo)電和機械性能，從而實現(xiàn)了該復(fù)合材料在超級電容器應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)異的電化學(xué)性能。

a.GO(SEM); b.NCGA(SEM); c.NCGA(SEM); d.NCGA(TEM)圖7 氮摻雜納米纖維素/石墨烯氣凝膠復(fù)合材料的SEM和TEM圖[37]

Chen等[40]制備了含氮、硼兩種雜原子的竹炭基電極材料，而且采用炭化、活化后再經(jīng)水熱負載雜原子的特殊工藝過程，所制備的材料在酸性(1 mol/L H2SO4)與堿性(1 mol/L KOH)電解液中比電容分別為318和281 F/g，能量密度分別為42.1和37.8 W·h/kg。該復(fù)合材料中摻雜在穩(wěn)定碳網(wǎng)絡(luò)中的氮與硼元素在充放電時提供了更多的活化位點，提高了電荷傳輸?shù)姆€(wěn)定性。Chen等[41]以富含氨基酸和蛋白質(zhì)的竹筍為原料，通過單一高溫水熱處理和活化即制備出高氮負載竹基活性炭材料(圖8)。相比其他通過添加化學(xué)試劑實現(xiàn)氮負載方法，該工藝具有方便、簡單、綠色且易于拓展的優(yōu)勢。制備樣品的比表面積達972 m2/g，電流密度為0.9 A/g時比電容高達412 F/g，電流密度增加到5 A/g時比電容維持在270 F/g，展現(xiàn)了優(yōu)異的電容穩(wěn)定性(65.5%)。另外，等效串聯(lián)電阻低至1.35 Ω，表明該材料在充放電時具有很好的離子傳輸效率；電流密度15 A/g下5 000次長循環(huán)后電容保持率為99.5%，穩(wěn)定性能優(yōu)異。值得注意的是，在沒有任何化學(xué)試劑加入的情況下，制備樣品的氮質(zhì)量分數(shù)達3%，其中材料碳網(wǎng)絡(luò)中吡咯型氮(N-5)、吡啶型氮(N-6，提高親水性)和醌式氮(N-Q，實現(xiàn)電子快速轉(zhuǎn)移)分別為75.7%、 8.5%和12.8%，N-Q與N-6作為活性位點，有助于提高電極材料的電導(dǎo)率和比電容。

圖8 氮摻雜炭材料的合成路線[41]

4 問題和建議

純竹炭基超級電容器電極材料具有低成本、長循環(huán)壽命和高功率密度等優(yōu)點，但是，比電容小(100～300 F/g)和能量密度低也一直成為限制該材料應(yīng)用和發(fā)展的主要因素。因此，越來越多的研究人員著眼于可以提供贗電容的復(fù)合材料。相比之下，復(fù)合材料可利用充放電過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)提供幾倍甚至幾十倍的理論比電容，如MnO2的理論比電容高達1 100～1 300 F/g，但其長循環(huán)性能差和電容保持率低仍然是諸多研究學(xué)者所面臨的難題，構(gòu)建非對稱型電容器是提高電容器循環(huán)穩(wěn)定性和保持其高功率特性的途徑之一。

同時，實驗室階段研究以高電化學(xué)性能為目的，往往忽略材料的商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用，包括原材料價格、利潤率、工藝條件等因素，目前仍然存在以下問題： 1) 采用化學(xué)試劑(KOH、ZnCl2等)活化對生產(chǎn)設(shè)備的要求高，有機電解液的安全問題和后處理增加了生產(chǎn)成本，不利于竹炭基電容器的大規(guī)模工業(yè)化； 2) 引入官能團的贗電容材料經(jīng)長循環(huán)后電容保持率大幅度下降，無法滿足現(xiàn)實需求； 3) 不同生長階段的竹材經(jīng)相同工藝制備的電極材料其形態(tài)結(jié)構(gòu)差別較大； 4) 目前大部分生產(chǎn)工藝(預(yù)處理、復(fù)合、焙燒)耗時較長，增加了應(yīng)用的時間成本。

5 結(jié) 語

隨著人類對清潔能源需求的不斷增加，竹炭基超級電容器在儲能領(lǐng)域?qū)⒕哂蟹浅４蟮陌l(fā)展空間。制備性能優(yōu)異的電極材料是超級電容器的關(guān)鍵，以往的研究主要集中在采用不同的處理方法對竹炭的物理結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，制備高比表面積和孔隙可控的純竹炭基電極材料。近年來為了追求更優(yōu)異的電化學(xué)性能，多種改性方法(摻雜、復(fù)合、3D結(jié)構(gòu)設(shè)計等)應(yīng)用于高性能超級電容器材料的制備，追求高比電容依舊是竹炭基超級電容器領(lǐng)域的主題。