超級電容器（也稱為超級電容器）是專門設計的能夠存儲大量電荷的電容器。

超級電容器通過在兩塊極板之間形成一個非常薄的“雙層”電荷來儲存比普通電容器更多的能量，這兩個極板由多孔的，通常是浸泡在電解質中的碳基材料制成。

超級電容器彌補了電解電容器和可充電電池之間的差距，通常每單位體積或質量能夠存儲比電解超級電容器多 10 到 100 倍的能量。

超級電容器可為有機電解質和水性電解質提供 1V 和 3V 范圍內的工作電壓，并且在快速充電和能量存儲方面具有廣闊前景。與鋰離子電池相比，它們還以其幾乎無限的充電循環而聞名，鋰離子電池會隨著每個循環的經過而退化。

超級電容器的工作原理
在了解超級電容器的工作原理之前，先了解一下典型電容器的工作原理很重要。

您的典型電容器由兩個金屬板（電極）制成，它們將介電物質隔開。當施加電壓時，電子聚集在其中一個電極上，從而儲存電荷。同時，夾在兩個電極之間的介電材料經歷了一種稱為介電極化的過程，這有助于增加電容——系統存儲電荷的能力。

超級電容器的工作原理相同，只是在超級電容器中，楔形材料是電解液而不是介電物質。當電壓施加到超級電容器時，會產生“雙電層”，使正負電荷沿著電極和電解液的邊界對齊。該區域充當電荷存儲場所。為了擴大這些區域的邊界，使用了活性炭，因為它是多孔的，并且其表面有許多孔洞，有助于覆蓋較大的表面積。

超級電容器與電池
盡管超級電容器聽起來與傳統電池非常相似——事實上，由于電解液和電極，它們具有相同的結構——但有一個很大的不同。

在電池中，電解液和電極之間發生化學反應。相比之下，超級電容器只允許電極之間的電子運動。這種差異意味著電池和超級電容器之間存在各種不同的特性，并且都有各自的應用。

此外，電池以特定的體積和重量被廣泛使用，并且還具有更好的能量密度。相比之下，超級電容器是具有高功率密度的高容量電容器。與電池相比，超級電容器具有充放電速度快、低溫耐高溫、阻抗低、可靠性高等特點。

典型應用
作為彌合電容器和電池之間差距的一種手段，超級電容器可用于多種應用。它們主要用于需要快速充電和放電循環的應用，例如用于再生制動的汽車，而不是需要長期緊湊型能量存儲的應用，例如智能手機和消費級設備。較小的超級電容器單元用作靜態隨機存取存儲器 (SRAM) 的備用電源系統。然而，有一些消費級應用使用超級電容器，因為需要快速充電或延長生命周期等特性。這些示例包括 MP3 播放器和專業級相機的閃光燈。

超級電容器的另一個常見應用是風力渦輪機。在這里，非常大的超級電容器有助于消除風提供的間歇性電力。