魏风，毕宏晖，焦帅，何孝军

安徽工业大学化学与化工学院，煤清洁转化与高值化利用安徽省重点实验室，安徽 马鞍山 243002

1 引言

超级电容器因其高的功率密度、长的循环寿命和优异的化学稳定性，在能量存储与转换方面受到广泛的关注1-3。电极材料对超级电容器的性能起着决定性的作用。超级电容器用电极材料包括：碳材料、金属氧化物、导电聚合物及其复合材料4。碳材料因其大的比表面积、好的电导率和低的生产成本，成为超级电容器电极材料的首选5-7。在过去十几年，研究者们在高性能碳基电极材料研究方面做了大量的工作。例如，Zhu等8制备了中空的碳纳米囊，作为超级电容器电极材料，在0.1 A·g-1的电流密度下，比容高达272 F·g-1。Liu等9合成了多孔碳纳米片，在1 A·g-1的电流密度下，比容高达304 F·g-1。然而，现有碳材料的制备过程相对复杂，且成本较高。目前，迫切需要研发简单有效的制备方法，以实现超级电容器用电极材料的低成本制备。

制备碳电极材料的前驱体包括：化工副产物、生物质和高分子聚合物等10-12。其中，化工副产物具有价廉、易得等优点。由化工副产物制备碳电极材料，不仅可以降低制备成本、减少对环境的污染，而且可以实现化工副产物的高附加值利用。煤焦油是煤焦化工业的副产物之一，中国的煤焦油产量约2000万吨/年13-15。煤焦油中含有大量活性的多环芳烃分子。与石墨烯中的碳环相比，煤焦油中的多环芳烃很容易发生芳构化以形成大的片状薄膜，进而转变为类石墨烯纳米片。……