本发明公开了高比电容超厚生物炭、生物炭单片电极及生物炭复合电极，属于生物质固体废物高值资源化利用和超级电容器电极制备技术领域。本发明以天然木材整体为起始原料，通过低速率热解或者表面溶剂化预处理、致密化挤压和低速率热解，制得一系列基于连续生物结构的高稳定性、高比体积电容、无粘结剂的超厚生物炭单片电极，或负载金属氧化物后，制得超厚复合单片复合电极。所得单片电极、复合单片电极具有优异的电导性、高比电容和优异的倍率性能，可直接应用于高比体积电容超级电容器，有利于超级电容器的组装、小型化和性能提升。