超级军网“超级电容器”研究获突破
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/26 01:49:42
在“十二五”863计划先进能源技术领域“高性能化学储能电池及示范电站关键技术研究”主题项目支持下，“高比能、低成本的新型超级电容器关键技术研究”、“长寿命锰酸锂系储能电池关键技术及示范”等课题均取得了重大进展，近期通过了技术验收。
在“新型超级电容器”方面，突破了高能量密度高功率密度长寿命超级电容器的制备技术瓶颈，研制了多孔石墨烯、高耐压电解质盐和电解液、纤维素隔膜等材料，开发了干法制备电极片中试技术，突破了（3.0V/12000F）超级电容器产业化的核心技术，产品已在机械能回收、超级电容器轨道车辆方面在国内外获得应用。目前国内在超级电容器方面从材料、器件到系统集成已形成核心技术体系，改变了超级电容器在十一五期间由国外产品垄断的局面。
在“长寿命锰酸锂系储能电池”方面，开展了层状锰酸锂、表面包覆单晶锰酸锂、铝钴共掺杂锰酸锂正极材料、沥青和树脂衍生的硬碳负极材料、功能电解液的研究，以及单体电池、模块和储能系统的研究，掌握了长寿命低成本锂离子储能系统的产业化关键技术，单体寿命已经超过3000次，最高达到6000次。在国际上完首次成了2套50kW/100kWh级层状锰酸锂/硬碳锂离子电池储能系统的开发并示范运行；同时开发了20kWh家用太阳能发电储能系统，3kWh备用应急电源等应用示范。
在“全固态锂离子储能电池”方面，成功开发出高电导率的Li2S-P2S5二元系和Li2S-GeS2-P2S5三元系固体电解质，掌握了Li2S-P2S5体系玻璃陶瓷固体电解质材料的制备方法，非晶前驱体的制备方法取得较大突破，实现了高效率的稳定制备。目前已经实现硫化物固态电解质的公斤级制备能力。研制了具有核壳结构和组分梯度的高镍组分层状正极材料。采用上述二元系硫化物固体电解质和正极，研制了容量为4.0Ah和8.0Ah的固态锂电池，室温循环次数达到了500次，优化了大型全固态软包电池的组装工艺，推进了全固态锂离子电池的产业化进程。
在“新型锂硫化学储能电池”方面，开发了高能量密度锂硫电池制备技术，研制的35Ah锂硫电池比能量达到566Wh/kg（25℃测试），达到了世界领先水平。初步开发了1kWh锂硫电池组和12kWh大容量锂硫电池组，实现了其与太阳能电池耦合发电示范。采用单质硫的大容量锂硫电池及电池组的技术产品具备用作长航时无人机机载能源系统等领域的潜力，推广应用前景广阔。
此外，在“低成本钛酸锂系储能锂离子电池”方面，打通了低成本材料量产、长寿命高一致性电池及模块、电站示范及推广全产业链，搭建了基于钛酸锂系负极材料的移动式储能示范装置，进行了0.5MWh/1MW钛酸锂电池储能电站的光储应用示范，为钛酸锂系储能的应用奠定了基础。
本项目的实施，在一定程度上满足了可再生能源和智能电网的大规模储能需求，促进了风能、太阳能的有序开发与资源合理配置，提高了间歇性新能源的并网技术水平，为我国储能电池材料-电池-集成-示范产业链提供了较为完整的技术支撑体系，为今后该产业的可持续发展构建了具有国际竞争力的产业化平台，促进了中国储能行业的发展，增强了中国能源可持续发展的战略地位，市场前景广阔。
在“十二五”863计划先进能源技术领域“高性能化学储能电池及示范电站关键技术研究”主题项目支持下，“高比能、低成本的新型超级电容器关键技术研究”、“长寿命锰酸锂系储能电池关键技术及示范”等课题均取得了重大进展，近期通过了技术验收。
在“新型超级电容器”方面，突破了高能量密度高功率密度长寿命超级电容器的制备技术瓶颈，研制了多孔石墨烯、高耐压电解质盐和电解液、纤维素隔膜等材料，开发了干法制备电极片中试技术，突破了（3.0V/12000F）超级电容器产业化的核心技术，产品已在机械能回收、超级电容器轨道车辆方面在国内外获得应用。目前国内在超级电容器方面从材料、器件到系统集成已形成核心技术体系，改变了超级电容器在十一五期间由国外产品垄断的局面。
在“长寿命锰酸锂系储能电池”方面，开展了层状锰酸锂、表面包覆单晶锰酸锂、铝钴共掺杂锰酸锂正极材料、沥青和树脂衍生的硬碳负极材料、功能电解液的研究，以及单体电池、模块和储能系统的研究，掌握了长寿命低成本锂离子储能系统的产业化关键技术，单体寿命已经超过3000次，最高达到6000次。在国际上完首次成了2套50kW/100kWh级层状锰酸锂/硬碳锂离子电池储能系统的开发并示范运行；同时开发了20kWh家用太阳能发电储能系统，3kWh备用应急电源等应用示范。
在“全固态锂离子储能电池”方面，成功开发出高电导率的Li2S-P2S5二元系和Li2S-GeS2-P2S5三元系固体电解质，掌握了Li2S-P2S5体系玻璃陶瓷固体电解质材料的制备方法，非晶前驱体的制备方法取得较大突破，实现了高效率的稳定制备。目前已经实现硫化物固态电解质的公斤级制备能力。研制了具有核壳结构和组分梯度的高镍组分层状正极材料。采用上述二元系硫化物固体电解质和正极，研制了容量为4.0Ah和8.0Ah的固态锂电池，室温循环次数达到了500次，优化了大型全固态软包电池的组装工艺，推进了全固态锂离子电池的产业化进程。
在“新型锂硫化学储能电池”方面，开发了高能量密度锂硫电池制备技术，研制的35Ah锂硫电池比能量达到566Wh/kg（25℃测试），达到了世界领先水平。初步开发了1kWh锂硫电池组和12kWh大容量锂硫电池组，实现了其与太阳能电池耦合发电示范。采用单质硫的大容量锂硫电池及电池组的技术产品具备用作长航时无人机机载能源系统等领域的潜力，推广应用前景广阔。
此外，在“低成本钛酸锂系储能锂离子电池”方面，打通了低成本材料量产、长寿命高一致性电池及模块、电站示范及推广全产业链，搭建了基于钛酸锂系负极材料的移动式储能示范装置，进行了0.5MWh/1MW钛酸锂电池储能电站的光储应用示范，为钛酸锂系储能的应用奠定了基础。
本项目的实施，在一定程度上满足了可再生能源和智能电网的大规模储能需求，促进了风能、太阳能的有序开发与资源合理配置，提高了间歇性新能源的并网技术水平，为我国储能电池材料-电池-集成-示范产业链提供了较为完整的技术支撑体系，为今后该产业的可持续发展构建了具有国际竞争力的产业化平台，促进了中国储能行业的发展，增强了中国能源可持续发展的战略地位，市场前景广阔。
那么 什么是超级电容？
超级电容器（Supercapacitors，ultracapacitor），又名电化学电容器(Electrochemical Capacitors)，双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。
突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽，是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种。
根据储能机理的不同可以分为以下两类：
双电层电容：是在电极/溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷的对峙而产生的。对一个电极/溶液体系，会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液界面上形成双电层。当在两个电极上施加电场后，溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移，在电极表面形成双电层；撤消电场后，电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定，在正负极间产生相对稳定的电位差。这时对某一电极而言，会在一定距离内(分散层)产生与电极上的电荷等量的异性离子电荷，使其保持电中性；当将两极与外电路连通时，电极上的电荷迁移而在外电路中产生电流，溶液中的离子迁移到溶液中呈电中性，这便是双电层电容的充放电原理。
法拉第准电容：其理论模型是由Conway首先提出，是在电极表面和近表面或体相中的二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸脱附和氧化还原反应，产生与电极充电电位有关的电容。对于法拉第准电容，其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储，而且包括电解液离子与电极活性物质发生的氧化还原反应。当电解液中的离子(如H+、OH-、K+或Li+)在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面时，会通过界面上的氧化还原反应而进入到电极表面活性氧化物的体相中，从而使得大量的电荷被存储在电极中。放电时，这些进入氧化物中的离子又会通过以上氧化还原反应的逆反应重新返回到电解液中，同时所存储的电荷通过外电路而释放出来，这就是法拉第准电容的充放电机理。
超级电容器（Supercapacitors，ultracapacitor），又名电化学电容器(Electrochemical Capacitors)，双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。
突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽，是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种。
根据储能机理的不同可以分为以下两类：
双电层电容：是在电极/溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷的对峙而产生的。对一个电极/溶液体系，会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液界面上形成双电层。当在两个电极上施加电场后，溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移，在电极表面形成双电层；撤消电场后，电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定，在正负极间产生相对稳定的电位差。这时对某一电极而言，会在一定距离内(分散层)产生与电极上的电荷等量的异性离子电荷，使其保持电中性；当将两极与外电路连通时，电极上的电荷迁移而在外电路中产生电流，溶液中的离子迁移到溶液中呈电中性，这便是双电层电容的充放电原理。
法拉第准电容：其理论模型是由Conway首先提出，是在电极表面和近表面或体相中的二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸脱附和氧化还原反应，产生与电极充电电位有关的电容。对于法拉第准电容，其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储，而且包括电解液离子与电极活性物质发生的氧化还原反应。当电解液中的离子(如H+、OH-、K+或Li+)在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面时，会通过界面上的氧化还原反应而进入到电极表面活性氧化物的体相中，从而使得大量的电荷被存储在电极中。放电时，这些进入氧化物中的离子又会通过以上氧化还原反应的逆反应重新返回到电解液中，同时所存储的电荷通过外电路而释放出来，这就是法拉第准电容的充放电机理。
突出特点
（1）充电速度快，充电10秒～10分钟可达到其额定容量的95%以上；
（2）循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1~50万次，没有“记忆效应”；
（3）大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90%；
（4）功率密度高，可达300W/KG~5000W/KG，相当于电池的5~10倍；
（5）产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；
（6）充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；
（7）超低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃；
（8）检测方便，剩余电量可直接读出；
（9）容量范围通常0.1F--1000F 。
单位介绍
法拉（farad），简称“法”，符号是F
1法拉是电容存储1库仑电量时，两极板间电势差是1伏特1F=1C/1V
1库仑是1A电流在1s内输运的电量，即1C=1A·S。
1库仑=1安培·秒
1法拉=1安培·秒/伏特
电瓶（蓄电池）12伏14安时的放电量=14*3600*1/12=4200 法拉(F)，（注：12伏14安时电瓶是由2v14安时6块串联来的，如果改成6快并联，就等于2v84安时，转换为1v就是168安时）。地球的电容值仅有1-2F左右。
优点
很小的体积下达到法拉级的电容量；
无须特别的充电电路和控制放电电路；
和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响；
从环保的角度考虑，它是一种绿色能源；
超级电容器可焊接，因而不存在像电池接触不牢固等问题；
缺点
如果使用不当会造成电解质泄漏等现象；
和铝电解电容器相比，它内阻较大，因而不可以用于交流电路；
（1）充电速度快，充电10秒～10分钟可达到其额定容量的95%以上；
（2）循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1~50万次，没有“记忆效应”；
（3）大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90%；
（4）功率密度高，可达300W/KG~5000W/KG，相当于电池的5~10倍；
（5）产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；
（6）充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；
（7）超低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃；
（8）检测方便，剩余电量可直接读出；
（9）容量范围通常0.1F--1000F 。
单位介绍
法拉（farad），简称“法”，符号是F
1法拉是电容存储1库仑电量时，两极板间电势差是1伏特1F=1C/1V
1库仑是1A电流在1s内输运的电量，即1C=1A·S。
1库仑=1安培·秒
1法拉=1安培·秒/伏特
电瓶（蓄电池）12伏14安时的放电量=14*3600*1/12=4200 法拉(F)，（注：12伏14安时电瓶是由2v14安时6块串联来的，如果改成6快并联，就等于2v84安时，转换为1v就是168安时）。地球的电容值仅有1-2F左右。
优点
很小的体积下达到法拉级的电容量；
无须特别的充电电路和控制放电电路；
和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响；
从环保的角度考虑，它是一种绿色能源；
超级电容器可焊接，因而不存在像电池接触不牢固等问题；
缺点
如果使用不当会造成电解质泄漏等现象；
和铝电解电容器相比，它内阻较大，因而不可以用于交流电路；
超级电容器之所以称之为“超级”的原因：
超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。
超级电容器在分离出的电荷中存储能量，用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集，其电容量越大。
传统电容器的面积是导体的平板面积，为了获得较大的容量，导体材料卷制得很长，有时用特殊的组织结构来增加它的表面积。传统电容器是用绝缘材料分离它的两极板，一般为塑料薄膜、纸等，这些材料通常要求尽可能的薄。
超级电容器的面积是基于多孔炭材料，该材料的多孔结构允许其面积达到2000m2/g，通过一些措施可实现更大的表面积。超级电容器电荷分离开的距离是由被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的。该距离（<10 Å）和传统电容器薄膜材料所能实现的距离更小。
庞大的表面积再加上非常小的电荷分离距离使得超级电容器较传统电容器而言有惊人大的静电容量，这也是其“超级”所在。
放电控制
控制超级电容器的放电：超级电容器的电阻阻碍其快速放电，超级电容器的时间常数τ在1~2s，完全给阻-容式电路放电大约需要5τ，也就是说如果短路放电大约需要5~10s。（由于电极的特殊结构它们实际上得花上数个小时才能将残留的电荷完全放干净）
放电的控制时间：
超级电容器可以快速充放电，峰值电流仅受其内阻限制，甚至短路也不是致命的。实际上决定于电容器单体大小，对于匹配负载，小单体可放10A，大单体可放1000A。另一放电率的限制条件是热，反复地以剧烈的速率放电将使电容器温度升高，最终导致断路。
使用注意
1、超级电容器具有固定的极性。使用前应确认极性。
2、应在标称电压下使用。 当电容器电压超过标称电压时，将会导致电解液分解，同时电容器会发热，容量下降，而且内阻增加，寿命缩短，在某些情况下，可导致电容器性能崩溃。
3、不可应用于高频率充放电的电路中。高频率的快速充放电会导致电容器内部发热，容量衰减，内阻增加，在某些情况下会导致电容器性能崩溃。
4、外部环境温度对使用寿命有着重要影响。电容器应尽量远离热源。
5、被用做后备电源时的电压降。由于超级电容器具有内阻较大的特点，在放电的瞬间存在电压降ΔV=IR。
6、不可处于相对湿度大于85%或含有有毒气体的场所。这些环境下会导致引线及电容器壳体腐蚀，导致断路。
7、不能置于高温、高湿的环境中。应在温度-30+50℃、相对湿度小于60%的环境下储存，避免温度骤升骤降，否则会导致损坏。
8、用于双面电路板上时连接处不可经过电容器可触及的地方。由于超级电容器的安装方式，会导致短路现象。
9、当把电容器焊接在线路板上，不可将电容器壳体接触到线路板上。否则焊接物会渗入至电容器穿线孔内，对电容器性能产生影响。
10、安装超级电容器后，不可强行倾斜或扭动电容器。否则会导致电容器引线松动，导致性能劣化。
11、在焊接过程中避免使电容器过热。若在焊接中使电容器出现过热现象，会降低电容器的使用寿命，例如：如果使用厚度为1.6mm的印刷线路板，焊接过程应为260℃，时间不超过5s。
12、在电容器经过焊接后，线路板及电容器需要经过清洗。因为某些杂质可能会导致电容器短路。
13、将电容器串联使用。由于工艺原因，单极超级电容器的额定工作电压一般在2.8V左右，所以大多情况下必须串联使用，由于串联回路每个单体容量很难保证100%相同，也很难保证每个单体漏电也相同，这样就会导致串联回路的每个单体充电电压不同，可能会导致电容器过压损坏，因此，超级电容器串联必须附加均压电路。当超级电容器进行串联使用时，存在单体间的电压均衡问题，单纯的串联会导致某个或几个单体电容器过压，从而损坏这些电容器，整体性能受到影响，故在电容器进行串联使用时，需得到厂家的技术支持。
超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。
超级电容器在分离出的电荷中存储能量，用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集，其电容量越大。
传统电容器的面积是导体的平板面积，为了获得较大的容量，导体材料卷制得很长，有时用特殊的组织结构来增加它的表面积。传统电容器是用绝缘材料分离它的两极板，一般为塑料薄膜、纸等，这些材料通常要求尽可能的薄。
超级电容器的面积是基于多孔炭材料，该材料的多孔结构允许其面积达到2000m2/g，通过一些措施可实现更大的表面积。超级电容器电荷分离开的距离是由被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的。该距离（<10 Å）和传统电容器薄膜材料所能实现的距离更小。
庞大的表面积再加上非常小的电荷分离距离使得超级电容器较传统电容器而言有惊人大的静电容量，这也是其“超级”所在。
放电控制
控制超级电容器的放电：超级电容器的电阻阻碍其快速放电，超级电容器的时间常数τ在1~2s，完全给阻-容式电路放电大约需要5τ，也就是说如果短路放电大约需要5~10s。（由于电极的特殊结构它们实际上得花上数个小时才能将残留的电荷完全放干净）
放电的控制时间：
超级电容器可以快速充放电，峰值电流仅受其内阻限制，甚至短路也不是致命的。实际上决定于电容器单体大小，对于匹配负载，小单体可放10A，大单体可放1000A。另一放电率的限制条件是热，反复地以剧烈的速率放电将使电容器温度升高，最终导致断路。
使用注意
1、超级电容器具有固定的极性。使用前应确认极性。
2、应在标称电压下使用。 当电容器电压超过标称电压时，将会导致电解液分解，同时电容器会发热，容量下降，而且内阻增加，寿命缩短，在某些情况下，可导致电容器性能崩溃。
3、不可应用于高频率充放电的电路中。高频率的快速充放电会导致电容器内部发热，容量衰减，内阻增加，在某些情况下会导致电容器性能崩溃。
4、外部环境温度对使用寿命有着重要影响。电容器应尽量远离热源。
5、被用做后备电源时的电压降。由于超级电容器具有内阻较大的特点，在放电的瞬间存在电压降ΔV=IR。
6、不可处于相对湿度大于85%或含有有毒气体的场所。这些环境下会导致引线及电容器壳体腐蚀，导致断路。
7、不能置于高温、高湿的环境中。应在温度-30+50℃、相对湿度小于60%的环境下储存，避免温度骤升骤降，否则会导致损坏。
8、用于双面电路板上时连接处不可经过电容器可触及的地方。由于超级电容器的安装方式，会导致短路现象。
9、当把电容器焊接在线路板上，不可将电容器壳体接触到线路板上。否则焊接物会渗入至电容器穿线孔内，对电容器性能产生影响。
10、安装超级电容器后，不可强行倾斜或扭动电容器。否则会导致电容器引线松动，导致性能劣化。
11、在焊接过程中避免使电容器过热。若在焊接中使电容器出现过热现象，会降低电容器的使用寿命，例如：如果使用厚度为1.6mm的印刷线路板，焊接过程应为260℃，时间不超过5s。
12、在电容器经过焊接后，线路板及电容器需要经过清洗。因为某些杂质可能会导致电容器短路。
13、将电容器串联使用。由于工艺原因，单极超级电容器的额定工作电压一般在2.8V左右，所以大多情况下必须串联使用，由于串联回路每个单体容量很难保证100%相同，也很难保证每个单体漏电也相同，这样就会导致串联回路的每个单体充电电压不同，可能会导致电容器过压损坏，因此，超级电容器串联必须附加均压电路。当超级电容器进行串联使用时，存在单体间的电压均衡问题，单纯的串联会导致某个或几个单体电容器过压，从而损坏这些电容器，整体性能受到影响，故在电容器进行串联使用时，需得到厂家的技术支持。
中国国内的发展状况
2010年上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车吸引了众多观光者的眼球。中国国内从事大容量超级电容器研发的厂家共有50多家，然而，能够批量生产并达到实用化水平的厂家不到20家。国内厂商大多生产液体双电层电容器，重要企业有锦州凯美能源（原锦州富辰、锦州锦容）、北京集星电子、上海奥威等十多家。锦州凯美能源是国内最大的超级电容器专业生产厂，主要生产纽扣型和卷绕型超级电容器。北京集星可生产卷绕型和大型电容器，而上海奥威产品多集中在车用超级电容器上。
从各厂商的产品来看，核心企业间的竞争并不直接，因为没有完全重复的，竞争也只是局限于一个领域范围内的。上海奥威、凯美、集星电子等几家企业仍将占据国内市场绝大的份额，细分市场上各企业的竞争优势将更加明显。总得来说，市场竞争不会太激烈。
基于中国消费电子近些年来的惊人增长表现，预计几年内中国纽扣型超级电容器有望保持30%以上的平均增长率，卷绕型和大型超级电容器则有可能保持50%以上的平均增长率。2013年我国超级电容器的整体产业规模有望达到79亿元。
最新开发
电池与超级电容器各有利弊，为了集两者的优点于一身，工程师们试图发明两者的混合体--“超级电池”（battery-ultracapacitor）。工程师们的首要任务是要攻克高能量密度这一关口，因为一旦解决了这一难题，超级电池就可替代高成本、大功率超级电容器在运输行业和自然能源采集方面的应用。美国加州大学洛杉矶分校的研究人员2013年3月宣布发明了一种以石墨烯为基础的微型超级电容器，这种电容器用仅有一个原子厚度的碳层制成，其充电和放电的速度比标准电池快百倍甚至千倍。制造这种超级电容器并不需要高精尖的设备器械，一台普通的DVD刻录机就可以完成整个生产过程。研究小组就表示，使用这种技术 ，他们利用廉价材料在一个光盘上制造100多个微型超级电池，只花费了不到半个小时的时间。
尴尬现状
超级电容器的研发工作一直笼罩在电池（主要为镍氢电池、锂电池）的阴影之下。镍氢电池和锂电池的开发因为可以获得来自政府和大投资商的巨额资金支持，技术交流获得极大推动，也更容易聚焦全世界的目光。相比之下，超级电容器却很难得到雄厚的资金支持，技术的进步和发展也就受到很大程度地制约。另外，超级电容器成本高、能量密度低的现状也与锂电池形成鲜明对比，这使它在很多领域备受冷落，在实际应用上却总被电池取代。然而，超级电容器在技术上一旦取得突破，将可对新能源产业的发展产生极大的推动力。
2010年上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车吸引了众多观光者的眼球。中国国内从事大容量超级电容器研发的厂家共有50多家，然而，能够批量生产并达到实用化水平的厂家不到20家。国内厂商大多生产液体双电层电容器，重要企业有锦州凯美能源（原锦州富辰、锦州锦容）、北京集星电子、上海奥威等十多家。锦州凯美能源是国内最大的超级电容器专业生产厂，主要生产纽扣型和卷绕型超级电容器。北京集星可生产卷绕型和大型电容器，而上海奥威产品多集中在车用超级电容器上。
从各厂商的产品来看，核心企业间的竞争并不直接，因为没有完全重复的，竞争也只是局限于一个领域范围内的。上海奥威、凯美、集星电子等几家企业仍将占据国内市场绝大的份额，细分市场上各企业的竞争优势将更加明显。总得来说，市场竞争不会太激烈。
基于中国消费电子近些年来的惊人增长表现，预计几年内中国纽扣型超级电容器有望保持30%以上的平均增长率，卷绕型和大型超级电容器则有可能保持50%以上的平均增长率。2013年我国超级电容器的整体产业规模有望达到79亿元。
最新开发
电池与超级电容器各有利弊，为了集两者的优点于一身，工程师们试图发明两者的混合体--“超级电池”（battery-ultracapacitor）。工程师们的首要任务是要攻克高能量密度这一关口，因为一旦解决了这一难题，超级电池就可替代高成本、大功率超级电容器在运输行业和自然能源采集方面的应用。美国加州大学洛杉矶分校的研究人员2013年3月宣布发明了一种以石墨烯为基础的微型超级电容器，这种电容器用仅有一个原子厚度的碳层制成，其充电和放电的速度比标准电池快百倍甚至千倍。制造这种超级电容器并不需要高精尖的设备器械，一台普通的DVD刻录机就可以完成整个生产过程。研究小组就表示，使用这种技术 ，他们利用廉价材料在一个光盘上制造100多个微型超级电池，只花费了不到半个小时的时间。
尴尬现状
超级电容器的研发工作一直笼罩在电池（主要为镍氢电池、锂电池）的阴影之下。镍氢电池和锂电池的开发因为可以获得来自政府和大投资商的巨额资金支持，技术交流获得极大推动，也更容易聚焦全世界的目光。相比之下，超级电容器却很难得到雄厚的资金支持，技术的进步和发展也就受到很大程度地制约。另外，超级电容器成本高、能量密度低的现状也与锂电池形成鲜明对比，这使它在很多领域备受冷落，在实际应用上却总被电池取代。然而，超级电容器在技术上一旦取得突破，将可对新能源产业的发展产生极大的推动力。
這東西能量密度太低,充電電流太大,完全沒實用價值--騙人的東西而已
我记得以前网上有帖子说过：超级电容并联使用是有限制的原因似乎是电容本身的自放电，并不像说的那么好