在上海，一輛電動公交車充電一分鐘便能續航10km；在廣州，有軌電車在乘客上下車間隙就已自動完成充電，用時不到30秒；而這些都是超級電容器的功勞。超級電容器的應用不僅能夠為城市公交車提供動能，而且能夠收集并儲存公交車在行駛過程中產生的動能，從而提高城市公交車整體的經濟性。這種介于傳統電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置--超級電容器，既具有電容器快速充放電的特性，同時又具有電池的儲能特性，具有功率大、循環壽命長（10萬次到100萬次充放電后性能不發生明顯衰減）等優點。

根據儲能機理和電極材料的不同，超級電容器可分為雙電層電容器和法拉第準電容器。雙電層電容器通常以高比表面積多孔炭為電極材料，通過在電極/電解液界面的靜電吸附進行儲能，法拉第準電容器主要以金屬氧化物或導電聚合物為電極材料，通過快速的法拉第反應進行儲能。以高比表面積多孔炭為電極材料的超級電容器通常具有較高的容量性能。目前，超級電容器電極材料的價格是制約超級電容器發展的瓶頸之一。

△生物質中，農業副產物花生殼也是制備多孔炭的原料之一

生產多孔炭的原料主要有石油焦、煤/煤焦油瀝青和生物質等。生物質碳材料作為一種成本低廉、資源豐富、對環境友好的材料，同時還有較高的比表面積、豐富的孔隙結構和優異的電化學性能，被廣泛的應用于超級電容器電極材料的制備中。探索一種快速、有效、廉價的超級電容器用多孔炭電極材料制備方法是擺在國內外研究者面前的難題之一，目前，多孔炭批量生產的最大障礙是其昂貴的活化過程，包括較長的活化時間，較高的能耗和較多的活化劑。近幾年，微波加熱制備多孔炭材料引起了人們很大的興趣。微波加熱是在分子層面上對含碳顆粒內部和外部同時均勻加熱，不需對爐體本身和工作介質進行加熱和保溫，沒有額外熱量消耗，含碳顆粒整體溫差較小。在微波作用下，含碳原料本身既作為發熱體，又是一個能量轉換體，形成了一個內加熱系統，提高了熱利用率，降低了能耗，同時利用微波對物質產生的化學效應、極化效應等來促進生物質中的反應快速、充分地進行，從而達到比常規加熱方法更好的效果，為超容炭制造領域的發展開辟了一條嶄新的路子。

在2022太原先進碳材料論壇，來自太原理工大學的王保成教授將與大家分享運用微波輔助活化法制備了高性能的超級電容炭的工藝方法，重點探討微波功率、輻照時間、活化劑濃度、等因素對活化過程的影響，以及產物的收率、組織結構，電化學性能的測試方法。

報告人簡介

王保成，太原理工大學材料科學與工程學院教授，博士生導師。在職期間的研究方向：材料電化學，能源炭素材料，功能高分子材料。曾經主持國家自然基金兩項，山西省攻關項目兩項，山西省國際交流合作項目一項，發表論文80余篇，發明專利三項，出版編著教材一部。

教育經歷

1978/03－1982/01，北京大學化學系本科，獲學士學位

1994/09－1998/05，太原工業大學化學工程系碩士研究生，獲碩士學位

2001/07－2007/11，西安交通大學材料學院博士研究生，獲博士學位

工作經歷

1982/01－1984/03，山西財經學院商品學系，助教

1984/03－1998/09，太原工業大學材料工程學院，講師，副教授

2009/10－2010/01，英國紐卡斯爾大學化學與材料學院，訪問學者

1998/09－2016/6，太原理工大學材料科學與工程學院，教授

2016/6－今，退休

2022先進碳材料組委會

粉體圈