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综述文章 用于电化学储能的生物质衍生碳材料的结构工程
1 西北工业大学陕西省柔性电子研究所 (SIFE) 和陕西省生物医学材料与工程研究所 (SIBME) 柔性电子前沿科学中心 (FSCFE)，西安市友谊西路 127 号 710072 2 四川大学电子信息工程学院，成都市一环路南一段 24 号 610064 3 西安理工大学先进电化学能源研究所 & 材料科学与工程学院，陕西省西安市 710048 4 南京工业大学 (NanjingTech) 江苏国家先进材料协同创新中心 (SICAM) 柔性电子重点实验室 (KLOFE) & 先进材料研究院 (IAM)，南京市普珠南路 30 号 211816
间苯二酚基多孔树脂碳材料的制备及其在水系对称超级电容器中的应用
超级电容器是一种重要的电化学储能装置。1～3单个超级电容器由电极、隔膜、电解液和集流体组成，其中电极材料是最重要的组成部分。4超级电容器技术进步的关键在于开发高性能的电极材料。5多孔碳材料在超级电容器电极中得到了广泛的应用，研究日益深入。6,7碳基超级电容器主要利用电极与电解液界面处形成的双电层进行电荷存储。碳材料的孔结构，包括比表面积、孔径及尺寸分布，是决定碳电极材料电容性能的关键。8,9
生物质衍生碳材料在超级电容器中的研究进展
生物质基碳材料由于环境友好、自然丰富以及特殊的多孔结构等特点在储能领域引起了人们的广泛关注。本文系统地讨论了生物质基电极材料种类与超级电容器性能之间的关系。一方面，详细分析了活性炭的具体形貌、杂原子的引入和石墨化程度对其电化学性能的影响，为生物质基炭在清洁能源领域的应用指明了方向。另一方面，机器学习，特别是人工神经网络模型，作为数据挖掘技术被广泛应用于预测电极材料的电化学性能，使生物质基超级电容器的构效关系更加具体。结合理论预测，对生物质基活性炭的合成研究进展进行了总结，为储能超级电容器的应用提供了有意义的指导，并提出了生物质基碳材料在超级电容器中当前面临的挑战和新趋势。
碳-碳材料体系的最新进展
该图显示了碳-碳强度效率的三个级别。第一个级别标记为航天飞机材料，是航天飞机热保护系统中使用的 RCC 材料的强度级别。尽管这种材料是用低强度碳纤维制成的，但在 1800°F 以上的温度下，其强度效率优于超级合金和陶瓷。最近的研究促成了一种先进碳-碳 (ACC) 材料的开发，其强度是 RCC 的两倍。目前，许多实验室正在评估这种材料。ACC 材料由编织碳布制成。如果将单向碳纤维带与编织布交织在一起以形成混合 ACC，则其至少一个方向的强度可以提高到 50,000 psi 或更高。混合 ACC 的研究才刚刚开始。