期待具有自主知识产权的产品
虽然超级电容器的原理并不新颖，我国的一些科研机构和公司也开始积极涉足这一产业，并已经具备了一定的技术实力和产业化能力。但是，我国在超级电容器的核心部分——高性能电极材料的生产上一直存在瓶颈。
马衍伟指出，电极材料是超级电容器的重要组成部分，是影响超级电容器性能和生产成本的关键因素，因此研究开发高性能、低成本的电极材料是超级电容器研究开发工作的重要内容。
马衍伟告诉记者，为了解决上述问题，超级电容器已经被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2005-2020年），成为国家长期发展的能源领域中重要的前沿技术之一。
中科院电工研究所在超级电容器应用开发特别是系统集成方面也具有很好的研究基础，做了许多开创性工作。早在2002年，该所研究员齐智平课题组就承担了科技部“863”能源领域前沿研究项目“超级电容器电力储能系统关键技术研究”，并且与企业有密切的合作。
而马衍伟课题组的工作是希望能够获得超级电容器的核心部分——高质量电极材料。
碳材料是当前研究和应用最为广泛的超级电容器电极材料，它主要包括活性炭、活性炭纤维、碳纳米管和石墨烯等。其中，活性炭材料由于具有稳定的使用寿命、低廉的价格及大规模的工业化生产基础，在目前的超级电容器商品中被广泛采用。
但是，活性炭材料比较容易被氧化，导致碳基超级电容器内阻较大，高频特性差，而且活性炭材料的导电性较差。诸多缺陷让它很难满足电动汽车等对超级电容器高能量、高功率密度的迫切需求。这就需要科研人员找到更合适的新材料。
马衍伟课题组把目光投向了金属氧化物。
他们首先研究的是氧化钌。氧化钌作为一种贵金属氧化物具有比容量高、导电性好（比碳材料大两个数量级）以及在电解液中非常稳定等优点，是目前性能最为优良的超级电容器电极材料，美国已将其应用于航空航天、军事等重要领域。
但是钌资源有限，价格十分昂贵，无法普及应用。
为了进一步提高性能，降低成本，必须寻找到其他价格较为低廉的金属氧化物电极材料。
马衍伟课题组在前人研究的基础上选择二氧化锰作为研究的重点。
“二氧化锰类材料，具有价格低廉、对环境友好以及电化学工作窗口宽的显著优点，更重要的是，二氧化锰基超级电容器可采用中性电解质溶液（如Na2SO4、KCl的水溶液等），而不像其他金属氧化物或碳基超级电容器必须采用强酸强碱电解质，这使二氧化锰基超级电容器的组装及使用更安全、更方便。”马衍伟说。
马衍伟课题组很快突破了常规制备二氧化锰空心球微米材料的技术，在无需催化剂有效降低成本的基础上通过加入高价离子（Fe3+、Al3+），实现了制备产物的形貌可控。这为超级电容器新型纳米储能材料的制备提供了一条简单、有效而且可调的新方法，课题组同时也申请了国家专利。
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