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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来，在石油、天然气、煤等不可再生能源日益枯竭，并且这些化石能源的使用所带来的环境污染问题越来越严重的情况下，可再生的对环境友好的绿色能源（如风能、太阳能、潮汐能、地热能）和高效的储能原件成为了科学家们的研究重点。

超级电容器是一种介于电池和电容器之间的新型能量储存设备，因为超级电容器有着能量密度大、功率密度大、能量转换效率高、循环稳定性好、对环境无污染、充放电速度快等优点在各个领域都受到了广泛的关注和应用。

在超级电容器的研究中，电极一直是超级电容器研究的重点，也是本文研究的主要内容。在本文中以天然或易获取的材料如冬瓜、梨、豆腐等来制备超级电容器电极同时获取一种生产成本低、所得电极电化学性能好的制备超级电容器电极的方法。本文也为超级电容器的研究提供一种新的方向。

2. 研究的基本内容

（1）从生物质材料出发，如梨、冬瓜、豆腐等，采用水热法制备活性炭，再利用水热、冷凝回流或共沉淀等湿化学方法在在生物质活性炭基底上构建纳米分级异质结构，如NiO、Ni(OH)₂、NiCo₂O₄等。

（2）通过射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、光电子能谱（EDS）对样品的晶体结构和成分进行分析，得出样品的表面形貌和具体组成成分。用电化学工作站测试电极材料的电化学性能。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：根据实验室的实验条件，实验采用水热法合成法来制取生物质活性炭，通过高温进行活化，再利用水热、冷凝回流或共沉淀等湿化学方法在在生物质活性炭基底上构建纳米分级异质结构。

水热合成法是指在高温高压下，在水(水溶液)或水蒸气等流体中进行有关化学反应的总称。水热条件下，水作为溶剂和矿化剂，同时液态或气态的水是传递压力的媒介，促使反应在液相或气相中进行。

4. 参考文献

[1] 魏三春．基于丝瓜络介孔炭材料的电化学超级电容器[d]．华东交通大学硕士学位论文，2016．

[2] 巩玉同．生物质水热炭微球可控、表征及应用研究[d].浙江大学博士学位论文，2015

[3]蔡健炜.碳纳米管/氧化锰纳米复合材料的制备及其电容性质研究[d]．陕西师范大学硕士学位论文，2013．