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解决能源危机的关键在于可再生能源的开发与管理。超级电容器由于其优异的性能，如较大的功率密度、良好的循环稳定性、较高的充放电效率，实现了对电能的高效存储与分配，促进了可再生能源的应用及推广。超级电容器的性能受多方面因素的影响，但是研究的核心内容是电极活性材料，因为它是超级电容器的重要构成部分。而目前熟知的材料中，碳材料是使用最广泛的，它具有比表面积高、来源广泛、环境友好、化学稳定性好等优点。因此，为了开发出性能更优异的新型超级电容器，必须致力于碳材料电化学性能增强方面的研究。 山西作为我国的煤炭大省，现正处于经济转型的特殊时期。而低品位煤资源的利用，是保证经济可持续发展的重要途径。腐植酸是煤炭的主要有机成分，由它经过简单的活化工艺制备高价值的功能碳材料具有非常重要的意义。在利用化学活化制备活性炭的过程中，一可以选用外加活化剂，二可以通过选用带有盐离子的有机物自活化。除通过活化增加比表面积以外，还可以通过调节孔径或在表面引入杂原子的方法来提高活性炭的电化学性能。因而，本文以腐植酸盐为原材料，通过对不同碳源和不同类别活化剂的选择、优化来实现制备高性能的超级电容器电极材料。主要研究内容如下： 1、以腐植酸钾（HA-K）、硝基腐植酸（HA-N）、腐植酸钠（HA-Na）分别为碳质前驱体，在800℃的N2氛围下碳化成不同的多孔炭，利用循环伏安法（CV）和恒流充放电法（GCD）进行测试。在0.1A·g-1的电流密度下，三种多孔碳C-K、C-N、C-Na的比电容分别为122F·g?1，117F·g?1，81F·g?1。因此，下一步工艺以HA-K为碳质前驱体。 2、以HA-K为碳质前驱体，分别选用具有不同活化机理的乙酸钾（CH3COOK）、氢氧化钾（KOH）、碳酸钙（CaCO3）为活化剂，研究这些活化反应对产物活性炭结构和性能的影响。结果表明：当以CH3COOK为活化剂时，形成的活性炭CK-CH3COOK具有最高的比表面积（1160cm2·g?1），且孔径主要为微孔；在2M KOH中比电容高达270F·g?1，而CK-KOH、CK-CaCO3分别为206F·g?1、106F·g?1。由此可以看出，CH3COOK是最优活化剂。 3、以HA-K为前驱体，CH3COOK为活化剂，通过调整HA-K/CH3COOK比例来实现对活性炭的优化，并测试了其在三种典型的水系电解液H2SO4、KOH、Na2SO4中的电化学行为。这些活性炭的比表面积、孔体积与未活化的相比，增加了790m2·g?1和0.358cm3·g?1。其中样品CK-2（质量比，腐植酸钾：乙酸钾=1:2）的孔径尺寸集中在0.5nm左右，这和电解液离子或溶剂化离子K＋/OH－的尺寸更匹配，因此在2M KOH电解液中，展示出最佳的电化学性能，比电容为311F·g?1。此外，样品CK-2表面含有一定量的N/O官能团，提供了额外的赝电容效应，因此高的比电容是由双电层电容和赝电容协同作用的结果。由样品CK-2组成的对称电容器，在经过10000次的循环以后，比电容依然很稳定，展示了其优良的实际应用潜力。