本發明涉及電極材料技術領域，尤其涉及一種超級電容器用復合材料及其制備方法。
背景技術：
超級電容器是一種介于蓄電池和傳統電容器之間、基于電極/電解液界面的電化學過程的儲能元件，其容量來源于雙電層電容和法拉第準電容，它兼有普通電容器功率密度大和蓄電池能量密度高的特點，具有優異的連續快速充放電性能、循環壽命長、功率密度高、使用溫度范圍寬、對環境友好等優點。超級電容器在許多領域都有廣泛的應用前景，如移動通信、信息技術、航空航天、國防科技、民用領域或單獨用于調整電負荷、貯存電力，或與燃料電池、太陽能電池、風力發電、內燃機等產生電能的裝置混合使用。目前越來越多的研究關注的提高超級電容器的電化學性能，尤其提高其比電容、充放電循環性能等。目前的研究表面，超級電容器的電極材料是制約其性能的關鍵因素之一，而活性炭材料具有的大的比表面積、高的中孔率、低的電阻率、化學性能穩定、孔結構可控、價格低廉、來源廣泛等優點，使其作為超級電容器的理想電極材料。因此，如何制備出比表面積大、中孔率高、總孔容大的活性炭材料對提高超級電容器的電化學性能具有至關重要的作用。以活性炭作為電極材料的超級電容器是建立在德國物理學家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎上的一種全新的電容器，其電極材料的性能決定了雙電層電容器的工作性能，如電極導電率、電極比表面積等。目前超級電容器常用的碳電極材料有多孔結構的活性炭 粉末、碳納米管等，而工業生產上主要是使用活性炭粉末。一般認為電極材料的比表面積在一定程度上和雙電層電容器的電容大小是線性相關的，因此許多生產廠家為了提高產品電容性能，選擇顆粒尺寸和孔徑都很小的活性炭粉末，這樣的粉末由于比表面積大，制備得到的雙電層電容器比電容大、能量密度較高的超級電容，但這種雙電層電容器的儲能性能仍無法和電池、鋰電池等其他儲能設備相比擬。同時由于碳粉顆粒太小，導致制作得到的雙電層電容器內阻大，充放電時間慢，功率密度低，完全失去了超級電容自身的優勢和特點。因此如何在功率密度和能量密度中尋找一個合適的平衡點，是目前雙電層電容器電極材料的研發關鍵點，可以充分發揮雙電層電容器的自身特長。
技術實現要素：
本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供了一種超級電容器用復合材料及其制備方法。
本發明是通過以下技術方案實現：
一種超級電容器用復合材料及其制備方法，以煤為原料，其特征在于：包括如下步驟：
a、將煤樣粉碎篩分至一定粒徑的粉末，進行去礦物質處理，烘干，將粉末以25～35℃/min的升溫速率升溫至600～800℃，炭化，得到炭化料，將活化劑溶液按1∶1.5-3.5的比例混合均勻，過濾；
b、炭化料的活化：將步驟a制備的炭化料以25～35℃/min的升溫速率升溫至800～1100℃后，通入活化氣體，活化3-5h，冷卻至室溫；
c、將步驟b得到的物料用水洗滌3-6次后，先進行酸洗，再用蒸餾水 洗滌至PH接近7為止；
d、在一定條件下干燥至恒重為止，得到所述活性炭復合材料。
優選地，步驟a中所選原料為褐煤，所選活化劑為氯化鋅。
優選地，步驟b中所述的活化氣體為二氧化碳和水蒸氣的混合氣體。
優選地，所述活化氣體的流量為100～300ml/min。
優選地，步驟a中所述粉末的粒徑為5～15μm，比表面積為1500～1800m2/g。
與現有的技術相比，本發明的有益效果是：本發明制備的活性炭材料為電極材料，活性炭材料大的比表面積、大的總孔容和高的中孔率，提高了超級電容器的比電容和充放電循環性能，滿足了超級電容器對高的比電容、優良的大電流性能的要求。
具體實施方式
實施例一：
一種超級電容器用復合材料及其制備方法，以煤為原料，包括如下步驟：
a、將煤樣粉碎篩分至一定粒徑的粉末，進行去礦物質處理，烘干，將粉末以25℃/min的升溫速率升溫至600℃，炭化，得到炭化料，將活化劑溶液按1∶1.5的比例混合均勻，過濾；b、炭化料的活化：將步驟a制備的炭化料以25℃/min的升溫速率升溫至800℃后，通入活化氣體，活化3-5h，冷卻至室溫；c、將步驟b得到的物料用水洗滌3次后，先進行酸洗，再用蒸餾水洗滌至PH接近7為止；d、在一定條件下干燥至恒重為止，得到所述活性炭復合材料。
步驟a中所選原料為褐煤，所選活化劑為氯化鋅；步驟b中所述的活化氣體為二氧化碳和水蒸氣的混合氣體；所述活化氣體的流量為100ml/min；步驟a中所述粉末的粒徑為5μm，比表面積為1500m2/g。
實施例二：
一種超級電容器用復合材料及其制備方法，以煤為原料，包括如下步驟：
a、將煤樣粉碎篩分至一定粒徑的粉末，進行去礦物質處理，烘干，將粉末以35℃/min的升溫速率升溫至800℃，炭化，得到炭化料，將活化劑溶液按1∶3.5的比例混合均勻，過濾；b、炭化料的活化：將步驟a制備的炭化料以35℃/min的升溫速率升溫至1100℃后，通入活化氣體，活化5h，冷卻至室溫；c、將步驟b得到的物料用水洗滌6次后，先進行酸洗，再用蒸餾水洗滌至PH接近7為止；d、在一定條件下干燥至恒重為止，得到所述活性炭復合材料。
步驟a中所選原料為褐煤，所選活化劑為氯化鋅；步驟b中所述的活化氣體為二氧化碳和水蒸氣的混合氣體；所述活化氣體的流量為300ml/min；步驟a中所述粉末的粒徑為15μm，比表面積為1800m2/g。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。