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相比于其他电能储能器件(如二次电池和常规电容器),超级电容器是一种高效、清洁绿色的储能器件,在军工领域、新能源发电和电子设备等方面已有较多的应用。因其具有发达的孔隙率、高的比表面积等特点,活性炭材料被广泛用作电极材料并应用于炭基双电层电容器中。新疆地区煤炭资源丰富,而当地环境条件较为恶劣,水资源不足以发展其他煤化工产业,且发展煤化工产业的发展势必又会对环境造成进一步的影响。而新疆煤中的不黏煤具有高的炭含量、低灰分特点非常适合作为电极材料的炭前驱体。所以本论文从新疆煤出发,制备活性炭电极材料并应用于超级电容器。这会是煤清洁转化利用的一种有限的途径。本论文以新疆煤为炭源,碳酸钾、氯化锌和水蒸气为活化剂通过化学活化和物理活化方法制备煤基活性炭材料,并且成功引入硼、氮杂原子,制备硼氮共掺杂煤基活性炭材料。其中硼酸、三聚氰胺和尿素分别作为硼源和氮源。通过元素分析、XPS测试和红外表征去分析材料的元素分布和表面的化学性质,通过氮吸附表征材料的孔结构和比表面积以及物质组成。通过循环伏安、恒电流充放电、阻抗测试等电化学测试方法分析所制备样品所表现出的电化学性能。研究材料的比表面积和孔结构以及材料电化学性能的不同与两者之间的关系。主要的研究内容如下:1、经过碳酸钾和氯化锌活化后,所制备材料的比表面积在800-1000 m2 g-1范围内,且具有高的活化收率,为80%-83%。相比于没有活化的炭材料来说,比表面积大约增加了800~1000倍。其中因具有较高的比表面积和合适的孔径分布,KAC-2和ZAC-2具有最高的比容量分别为175和190 F g-1。2、在水蒸气活化的实验过程中引入硼、氮杂原子,制备杂原子掺杂的活性炭。当活化时间的增加,硼含量在不断增加。经过120 min的活化时间后,BNAC-120样品获得最高的比表面积(1312 m2 g-1)和相对较高的硼、氮含量(1.78 wt%,1.66 wt%),因而BNAC-120的电化学测试结果是最好的。电流密度为0.5 Ag-1时的比容量为176 F g-1,容量高出没有掺杂样品约64%。3、改变氮源为尿素,氮含量降低到1.05wt%。保持相同的氮源和活化条件,增加硼酸的掺杂量,硼含量减少。通过增加硼源和氮源的掺杂量,在800℃活化得到的样品的比表面积也能达到经850℃活化得到的样品的比表面积。高比表面积和硼、氮含量的MBAC-3-3样品经过10000长循环后容量几乎无衰减。