碳质料广泛应用于电极质料，例如碳纳米管和石墨烯等。然而，制备严重依赖基于化石燃料的前驱体，合成条件比力严苛，对情况压力较大且生产成本较高。自然界的生物质质料富含碳元素且有着奇特的天然微结构，因而可作为十分有潜力的碳质料前驱体，进而可成为性能良好的碳质料电极。此外，生物质碳质料因泉源的广泛性，因此在碳质料的应用中，生物质源碳质料具有可再生性、易加工性、可调控外貌性能和相对低的成本等优势而引起行业关注，得益于当前的能源政策，生物质碳质料在新型的储能质料中有着不错的应用前景。
生物质碳质料的结构生物质碳质料因生物质源的多样性，其微观结构体现出相应的多样性，如球形、纤维状、片状、管状以及棒状等。物质的性质由其结构所决议，差别的结构的碳质料，在内部孔隙、外貌化学性质和力学性能等方面也有着较大的差异，因此其应用领域也略有差别。当前研究应用较为广泛的多为球形结构、纤维状、管状及片状等４种结构。
球形结构在储能领域中，电极质料的微观物料特性越好，所制造的电池的性能也更优良。球形结构的生物质碳质料由于其精彩的外貌化学性质和奇特结构，在电极质料等储能领域有着良好的应用前景。
现在大多数外貌平滑的球形生物质碳质料多以糖（蔗糖和葡萄糖）为原料制备。纯粹的球形生物质碳质料虽有良好的物理和化学性质，但仍有改良空间，通过与其他质料的复合可以进一步的增强其性能。纤维状结构碳纤维（CFs）因其优异的导电性、较高的外貌积、良好的柔韧性以及高抗拉强度，在高强度轻质复合质料、催化剂载体、生物化学、电磁屏蔽以及超级电容器、锂离子电池、燃料电池和太阳能电池等领域有着较好的前景。
自然界中，如亚麻、苎麻、茎皮、莲蓬等具有纤维结构的生物质，能够很好的制备出差别微观结构的碳纤维质料，而差别微结构的碳纤维在共性以外也具有各自奇特的应用。碳纳米纤维的电镜图管状结构管状碳质料可为电子或离子传送提供通道，还可形成缓冲空间，在充放电历程加速电解质离子从电解质溶液到电极内部孔隙的扩散与迁移，缩短离子扩散的路径。
具有中空管状结构生物质质料可作为具有导电活性的碳质料前驱体。此外某些多糖类物质也可生产管状结构碳质料。热解木质素的扫描电镜图片状结构二维碳质料具有高纵横比、优异导电性和良好机械性能的特性。
接纳某些奇特的生物质原料通过特殊的技术可以用来生产片状结构的碳纤维质料，同时具有较高的纵横比、良好的导电性和不错的机械性能。生物质碳质料的合成方法已有的生物质碳质料制备方法主要有直接碳化法（高温剖析法）、活化法、水热碳化法和模板法。直接碳化法髙温碳化的目的是为了除去原料中的有机或者易挥发的身分从而获得具有的一定孔径结构的碳质料，该历程中发生了一定水平的热解和缩聚反映。
一般植物类碳质料的热解反映步骤：（1）300-470Ｋ温度阶段：脱水历程，化学身分并未改变。（2）470-770K温度阶段：热解开始，发生大量焦油、气体，化学身分开始改变，碳骨架形成。（3）770-1120K温度阶段：热解历程，发生大量反映物，碳骨架强化。差别原料的热解温度也不相同，可是这些历程之间并没有特别严格的界线。
影响最后碳化效果和所得质料结构的因素有许多，好比碳化温度、升温历程、差别温度阶段的保温时间和质料自己的结构和粒度等。活化法活化：反映前加入到质料中的活化身分与碳质料内部的碳原子之间发生理化反映消耗碳原子，同时生成金属盐或者挥发性气体，进而发生富厚的孔结构。活化剂的选用、活化处置惩罚时间是非、活化反映温度及活化剂的使用量都能够影响活化的最后效果。
常用的活化方法分以下三种：化学活化化学试剂为活化剂，将其镶嵌进入碳骨架，通过系列交联或缩合聚合制备活性碳的方法。该方法所需活化时间短、活化反映历程易控制且产物的比外貌积大。物理活化主要是以CO2、H2O等氧化性气体作为活化身分，在活化历程中充入活化气体，高温反映阶段能够除掉反映历程中发生的非组织碳中间物质，而且也能够与结构中的活性碳原子之间相互作用。
复合活化物理活化和化学活化有效的联合，两者的优点联合，但同时也有匀称性差，活化水平欠好控制，有效性差等不足。水热碳化水热碳化历程中涉及的化学反映主要包罗５个步骤：水解、脱水、脱羧、聚合和芳环化。该方法具有轻便、效率高和无污染等优点。
模板法以多孔质料作为模板，以含碳的生物质小分子为碳源，通过一定方法将碳源注入模板的孔道中，使其聚合、固化，然后通过高温碳化形成碳和模板的混淆体，最后除去模板而获得生物质碳的方法。此方法优点是可以通过选择合适的模板和碳源来调控碳质料的孔径。生物质碳质料的研究现状用于超级电容器方面的研究碳质料因具有高稳定性、良好的导电性和高SSA等性质而被运用于超级电容器电极质料。生物质碳质料具有无污染、低消耗以及原料富厚等优点，此外还具有奇特的结构、较高的外貌积以及良好的电化学性能，因此一些研究者开始思量将生物质碳质料应用于超级电容器。
用于离子电池方面的研究离子电池由于具有电压高、比能量高、循环寿命长等优点广泛用于电子产物等领域。现在的离子电池负极碳片的碳源主要为化石能源，所以一些研究者思量将生物质碳质料作为离子电池负极碳片的原质料。用于导电涂料方面的研究生物质碳纤维具有与化石燃料生产的碳纤维一样的导电特性，奇特的生物质纤维结构能够使其与传统的碳纤维有些差别，因此在导电涂料领域中也有着很大的潜力。
用于其他方面的研究事情生物质碳纤维，在碳纤维应用领域都有着广泛的研究前景，差别生物质结构所发生的碳纤维在差别领域的应用充满着未知的兴趣，随着相关研究的希望，生物质碳纤维或许在未来的碳纤维应用领域饰演着重要的角色。参考资料：张长存.生物质碳材科的制备及其性能研究张涛.生物质碳质料的制备及其超电容性能研究张成钺.生物质碳质料的制备及电化学性能卢清杰.生物质碳质料及其研究希望刘天一.生物质碳基超级电容器电极质料制备及性能南吉星.生物质碳基复合质料的制备及其超级电容器性能研究。
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