正如我們所報道的那樣，超級電容器正在出現(xiàn)更多用例，這些超級電容器正在迅速取代用于儲能的電池。

超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負離子，負極板吸引正離子，實際上形成兩個容性存儲層，被分離開的正離子在負極板附近，負離子在正極板附近。超級電容器在分離出的電荷中存儲能量，用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。傳統(tǒng)電容器的面積是導體的平板面積，為了獲得較大的容量，導體材料卷制得很長，有時用特殊的組織結構來增加它的表面積。傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板，一般為塑料薄膜、紙等，這些材料通常要求盡可能的薄。

超級電容器的面積是基于多孔炭材料，該材料的多孔結構允許其面積達到2000m2/g，通過一些措施可實現(xiàn)更大的表面積。超級電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的。該距離（<10 ?）和傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實現(xiàn)的距離更小。龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量，這也是其“超級”所在。

與汽車和 IT 應用一起，隨著可再生能源飆升——在某些情況下，從字面上看，電網(wǎng)存儲看起來最有前途。這些來源包括與無人機甚至風箏相連的機載風能 (AWE) 發(fā)電機，它們比傳統(tǒng)的風力渦輪機在高空產(chǎn)生更強、更穩(wěn)定的風。

意大利公司KiteNRG正在開發(fā)一種容量高達 500 kW 的 AWE 系統(tǒng)。該公司聲稱：“對流層中的高空風代表了一種尚未開發(fā)的能源，其規(guī)模超過了世界目前的能源需求?！?

根據(jù)市場分析師 IDTechEx 的說法，意大利的能量收集設計要求超級電容器采用“孤島配置”來處理預期的電涌。這種離網(wǎng)模式的另一個原因是海浪和潮汐流計劃等能量收集技術必須在偏遠地區(qū)連續(xù)可靠地運行。

除了比傳統(tǒng)電池捕獲更多的能量浪涌外，超級電容器還浪費更少的電力。IDTechEx 估計，與電池相比，用于能量收集的超級電容器提供大約 100 倍的續(xù)航能力以及“深度放電”，“而電池容量只能消耗 15%?！?

在能量循環(huán)應用中，超級電容器在更換電池所需的千瓦/小時方面也優(yōu)于電池存儲。該指標至少抵消了超級電容器的部分成本，市場分析師指出，這一特性已在混合動力汽車中得到證明。

盡管如此，在能量密度方面，承載式超級電容器仍然落后于電池技術，這是提高電動汽車續(xù)航里程的關鍵考慮因素。最新的鋰離子電池仍能產(chǎn)生與燃料電池相當?shù)哪芰棵芏?，但超級電容器相對較高的功率密度（以給定質(zhì)量的電量來衡量）意味著它們在可用存儲空間量方面優(yōu)于電池。

IDTechEx 指出，電池-超級電容器混合動力正在興起，旨在利用這兩種儲能技術的優(yōu)勢。這可能有助于減少超級電容器貼紙的沖擊：大型版本仍然需要數(shù)千美元。該投資的一個潛在回報是通過防止在暴風雨中損壞風力渦輪機葉片，可能節(jié)省數(shù)百萬美元。

市場追蹤者以對超級電容器技術的另一項全力支持作為總結：“與電池相比，超級電容器更安全，可以容忍過度充電和避免復雜的電池管理系統(tǒng)。” 該技術越來越不易燃、無毒，并且與電池不同，不需要昂貴的受控處置。

對于機載風力發(fā)電機等新興部署，IDTechEx 估計超級電容器浪費的電力減少了 14%，并且從機載風能平臺捕獲的再生能量高達兩倍。

長期以來，儲能一直是推動可再生能源的薄弱環(huán)節(jié)。隨著科技初創(chuàng)公司和越來越多的超級電容器供應商利用更多的潛在能源，可再生能源的回收、儲存和管理看起來更有希望。