焦帅，杨磊，武婷婷，李宏强，吕辉鸿，何孝军

（安徽工业大学化学与化工学院，安徽马鞍山243002）

引 言

随着化石燃料的大量消耗，带来的能源和环境问题不容忽视。因此，近年来人们致力于开发高效的能量转换与存储设备(如二次电池、太阳能电池等)，以收集可再生能源(如风能、太阳能等)[1-4]。基于亥姆霍兹双电层理论，出现了一种新型储能元件-超级电容器(也称电化学电容器)，它是通过电位驱动的离子积累来存储能量，以平衡多孔电极的表面电荷。超级电容器是一种高效的储能元件，具有广泛的应用前景[5-6]。但是，超级电容器的电荷存储仅发生在电极表面(或近表面)，这导致其容量远低于电池，从而限制了超级电容器的推广应用[7]。

电极材料对超级电容器储电性能起着至关重要的作用。常用的电极材料包括多孔碳材料、导电聚合物和金属氧化物等[8-11]。其中，多孔碳材料因导电性好、比表面积大、化学稳定性好等优点受到了研究者的广泛关注。例如，Zhang等[12]从煤焦油沥青出发，通过溶剂萃取-温和改性-活化过程制备了具有可调介孔的蜂窝状多孔碳纳米片。作为超级电容器电极材料，分级多孔碳材料比单一孔径的碳材料具有明显的优势[13-14]。分级多孔结构不仅能显著促进电解液离子的传输，而且能提供大的表面积，保证了大量的离子吸附，从而提高电容器的容量[14]。目前，将模板法与活化法相耦合是制备分级多孔碳材料最有效的策略之一[15-17]。例如，本课题组[18]使用纳米ZnO模板法结合KOH原位活化技术直接从煤沥青制备了具有丰富微孔/中孔的相互连接的石墨烯纳米囊。……