ปัจจุบันโลกกำลังเผชิญปัญหำโลกร้อนและขำดแคลนพลังงำน ดังนั้นประชำคมวิจัยจึงต้องให้ควำมสำคัญต่อพลังงำนทำงเลือก และพลังงำนสะอำดเพิ่มมำกขึ้น ตัวอย่ำงเช่น พลังงำนแสงอำทิตย์ และพลังงำนลม กำลังได้รับควำมสนใจอย่ำงมำก เนื่องจำกเป็นพลังงำนหมุนเวียนและยั่งยืนอย่ำงไรก็ตำมในกำรนำพลังงำนหมุนเวียนมำใช้ จำเป็นต้องมีตัวเก็บพลังงำนคุณภำพสูง เพื่อเก็บพลังงำนไว้ใช้ในช่วงเวลำที่ไม่มีแสงอำทิตย์ และไม่มีลม เป็นต้น ตัวเก็บพลังงำน เช่น แบตเตอรี่และตัวเก็บประจุที่มีคุณภำพสูงมีควำมสำคัญอย่ำงยิ่ง ปัจจุบันตัวเก็บพลังงำนดังกล่ำวยังมีคุณภำพต่ำ รำคำแพง ไม่คงทน ไม่เพียงพอต่อควำมต้องกำร อีกทั้งเก็บพลังงำนต่อหน่วยปริมำตรของตัวเก็บพลังงำนได้ต่ำ และอำยุกำรใช้งำนสั้นสร้ำงปัญหำเรื่องขยะที่ทำลำยยำก เป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยข้อจำกัดดังกล่ำวจึงทำให้พลังงำนทำงเลือกยังไม่ได้ถูกนำมำใช้มำกเท่ำที่ควร วัสดุแมงกำนีสออกไซด์ถูกใช้เป็นขั้วไฟฟ้ำของแบตเตอรี และกำลังได้รับควำมสนใจในฐำนะขั้วไฟฟ้ำของตัวเก็บประจุไฟฟ้ำเคมียิ่งยวด เพรำะมีรำคำถูก ใช้เทนรูทีเนียมออกไซด์ที่ปัจจุบันถูกใช้ทำขั้วไฟฟ้ำของตัวเก็บประจุไฟฟ้ำเคมียิ่งยวดแต่มีรำค่ำค่อนข้ำงแพง ค่ำกำรเก็บประจุไฟฟ้ำเคมีของฟิล์มหนำแมงกำนีสออกไซด์ (มำกกว่ำ 100 ไมโครเมตร) จะเก็บประจุไฟฟ้ำเคมีได้ค่อนข้ำงต่ำประมำณ 150-250 ฟำรัดต่อกรัม ถือว่ำน้อยกว่ำ 720 ฟำรัดต่อกรัมของรูทีเนียมออกไซด์ เนื่องจำกกำรนำไฟฟ้ำของฟิล์มหนำแมงกำนีสออกไซด์ค่อนข้ำงต่ำ ในทำงตรงกันข้ำมกำรเก็บประจุไฟฟ้ำของฟิล์มบำงแมงกำนีสออกไซด์ (น้อยกว่ำ 5 ไมโครเมตร) จะมีข้อจำกัดเรื่องเสถียรภำพ ในงำนนี้จึงมีเป้ำหมำยในกำรเตรียมวัสดุแมงกำนีสออกไซด์ให้สำมำรถเก็บปะจุไฟฟ้ำเคมีมำกกว่ำ 720 ฟำรัดต่อกรัมของรูทีเนียมออกไซด์ โดยใช้เทคนิคกำรเตรียมด้วยเทคนิคกำรตกตะกอนด้วยกระแสไฟฟ้ำและกระบวนกำรพอลิออล โดยคำร์บอนนำโนโฟม วัสดุที่มีพื้นผิวสูง (600 ตำรำงเมตรต่อกรัม) ถูกใช้เป็นวัสดุรองรับ ผลกำรวิจัยพบว่ำ ขั้วไฟฟ้ำของวัสดุผสมระว่ำงเงินและแมงกำนีสออกไซด์ ที่มีสัณฐำนวิทยำแบบใบไม้และมีรูพรุนสูงคล้ำยโฟมบนวัสดุรองรับคำร์บอนนำโนโฟมถูกเตรียมจำกกำรใช้เทคนิคกำรตกตะกอนด้วยกระแสไฟฟ้ำโดยใช้สำรลดแรงตรึงผิวในฐำนะแม่แบบ โดยสำรลดแรงตรึงผิว โซเดียมโดเดซิลซัลเฟต และซีทิลเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ถูกใช้ทำ ถูกใช้เป็นแม่แบบผ่ำนโครงสร้ำงไมเซลแบบครึ่งทรงกลมบนผิวของขั้วไฟฟ้ำ กำรเติมโลหะเงินไปในโครงสร้ำงของแมงกำนีสออกไซด์ช่วยเพิ่มค่ำกำรนำไฟฟ้ำของวัสดุผสม และควบคุมโครงสร้ำงของวัสดุผสมโดยกำรใช้สำรลดแรงตรึงผิวทำให้ได้สำรที่มีรูพรุน ส่งผลให้กำรเคลื่อนที่ของมวลสำรละลลำยอิเล็คโตรไลต์ได้รวดเร็วมำกขึ้น ค่ำกำรเก็บประจุไฟฟ้ำเคมีจำเพำะ ของวัสดุผสมที่มีรูพรุนสูงที่ถูกวัดในสำรละลำย 0.5 โมลำร์ โซเดียมซัลเฟตที่อัตรำเร็วในกำรสแกน 1 มิลลิโวลต์ต่อวินำที มีค่ำประมำณ 800 ฟำรัดต่อกรัม ค่ำกำรเก็บประจุไฟฟ้ำเคมีดังกล่ำวสูงกว่ำวัสดุแมงกำนีสออกไซด์ถึง 2.7 เท่ำ และสูงกว่ำวัสดุผสมระหว่ำงโลหะเงินและแมงกำนีสออกไซด์ที่ปรำศจำกกำรใช้สำรลดแรงตรึงผิวถึง 1.4 เท่ำ อีกด้ำนหนึ่ง อนุภำคนำโนของแมงกำนีสออกไซด์ ที่มีขนำดเส้นผ่ำนศูนย์กลำง 1.8 ± 0.2 นำโนเมตรถูกเตรียมด้วยกระบวนกำรโพลิออล อนุภำคนำโนของแมงกำนีสออกไซด์ดังกล่ำวถูกนำมำใช้เป็นสำรตั้งต้นสำหรับกำรผลิตนำโนแมงกำนีสออกไซด์ สำมมิติที่รูพรุนสูงโดยใช้แม่แบบผลึกคอลลอยด์ของอนุภำคทรงกลมโพลิสไตรีน เพื่อทำขั้วไฟฟ้ำในอุปกรณ์ตัวเก็บประจุไฟฟ้ำเคมียิ่งยวด กำรเก็บประจุไฟฟ้ำของแมงกำนีสออกไซด์สำมมิติที่รูพรุนขนำดเส้นผ่ำนศูนย์กลำง 200 นำโนเมตร มีกำรเก็บประจุสูงกว่ำ แมงกำนีสออกไซด์สำมมิติที่รูพรุนขนำดเส้นผ่ำนศูนย์กลำง 400 และ 900 นำโนเมตร 3 และ 2 เท่ำ ตำมลำดับ ค่ำกำรเก็บประจุของนำโนแมงกำนีสออกไซด์สำมมิติที่มีเส้นผ่ำนศูนย์กลำงของช่องว่ำงอำกำศขนำด 200 นำโนเมตร ในสำรละลำย 0.5 โมลำร์ โซเดียมซัลเฟตที่อัตรำเร็วในกำรสแกน 2 มิลลิโวลต์ต่อวินำที มีค่ำเท่ำกับ 765 ฟำรัดต้อกรัม Global warming and the shortage of fossil fuels require society to move towards sustainable and renewable energies with low carbon emission. There are increasing interests in renewable energy production from the sun and wind but the big problem in this area is that there is insufficient good electrical energy storage capacity available to store energy for use during hours of darkness and when there is no direct sunlight or there is no wind to power the electrical generators. In order to overcome this problem, high efficiency energy storage receptacles such as batteries and electrochemical capacitors (ECs) are needed. Unlike batteries, ECs can operate at high charge and discharge rates over an almost unlimited number of cycles and enable energy recovery in heavier-duty systems. Manganese oxides (MnO2) are an important and well-studied class of electrode materials for batteries, and have more recently been investigated as electrochemical capacitors (ECs) and it is envisaged that MnO2 will serve as a low-cost replacement for hydrous RuO2, the state-of-the-art EC metal oxide. When prepared as micrometer-thick deposits (> 100 μm) or in composite electrode forms containing carbon and binders, MnO2 delivers a specific capacitance of ~150-250 F/g, which is competitive with carbon supercapacitors, but falls far short of the 720 F/g obtained with hydrous RuO2. The capacitance for thick MnO2 films or conventional composite electrodes is ultimately limited by the poor electrical conductivity of MnO2. In turn, EC device performance using the planar ultrathin configuration is restricted because of low mass loading. This work therefore aims to produce MnO2 with ultrahigh capacitance (>720 F/g) at the economical mass loading level (about 0.5 mg/cm2) by using the simple electrodeposition and polyol techniques. Carbon nanofoam (CNF) with very high surface area (600 m2/g) was used as a supporting material. The results showed that Ag-doped MnO2 pseudocapacitor electrodes with dendrite and foam-like structures were successfully produced using an electrodeposition method employing structure-directing agents i.e. sodium dodecyl sulfate (SDS) and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) acting through micelle formation at solid-liquid interfaces. Doping silver with MnO2 enhanced their electronic conductance. Controlling pseudocapacitor electrode morphologies with surfactants accelerated ion transport. The specific capacitance values of the Ag-doped MnO2 films produced with SDS and CTAB, measured in 0.5 M Na2SO4 at a scan rate of 1 mV s-1 were about 800 F g-1. These values are about 2.7-fold higher than that of the pure MnO2 film and about 1.4-fold higher than that of the Ag-doped MnO2 film made without using surfactants. On the other hand, MnO2 nanoparticles (NPs) with 1.8±0.2 nm in diameter were successfully produced using an ethylene glycol. The tiny NPs were used as precursors for producing three-dimensionally ordered macroporous (3DOM) electrodes using a colloidal crystal-templating (CCT) method. The specific capacitances of 3DOM MnO2 electrodes depend on their pore diameters. The 3DOM electrode with about 200-nm pore diameter provides 3.0-, 2.0-, and1.3-fold higher specific capacitance than the dense film and the 3DOM electrodes with larger pores, 400 nm and 900 nm, respectively. The ultrahigh specific capacitance of the 200-nm 3DOM electrode is 765 F g-1 measured in 0.5 M Na2SO4 at the scan rate of 2 mV s-1.