Un supercondensator este un instrument care oferă o capacitate electrică foarte mare într-un pachet mic. Spre deosebire de condensatoarele convenționale, supercondensatorii nu au un dielectric, un izolator electric care poate fi polarizat prin aplicarea unui câmp electric. În schimb, plăcile unui supercondensator sunt umplute cu două straturi de substanță identică. Acest lucru permite separarea încărcăturii. Fără a fi nevoie de un dielectric, plăcile sunt împachetate cu o suprafață mult mai mare, rezultând o capacitate mare.
Alte nume pentru un supercondensator sunt un condensator electric cu două straturi, un supercondensator, un pseudocondensator, un condensator electrochimic cu două straturi și un ultracondensator. Supercondensatorii au densități de energie neobișnuit de mari în comparație cu condensatoarele obișnuite. Stocarea energiei se face prin intermediul unei sarcini statice.
Similar cu un condensator litiu-ion, un supercondensator are un catod pozitiv care folosește material de carbon activ. Încărcările sunt stocate într-un strat dublu electric. Dezvoltarea stratului are loc la interfața dintre electrolit, care este mediul lichid prin care este condusă electricitatea, și carbon.
Materialele folosite la fabricarea supercondensatorilor variază. Multe sunt făcute din pulbere, cărbune activ. Diverse instituții au cercetat posibilitatea utilizării nanotuburilor de carbon. Anumiți polimeri, precum și grafenul, un material format din atomi de carbon compactați, sunt, de asemenea, utilizați pentru producție.
Există mai multe avantaje ale supercondensatorilor față de baterii. Având o durată lungă de viață, cu o uzură redusă pe parcursul mai multor cicluri, supercondensatorii au, de asemenea, un cost scăzut pe ciclu, se încarcă rapid și folosesc metode simple de încărcare. Dezavantajele supercondensatorilor în raport cu bateriile sunt că au densități scăzute de energie, reținând mai puțină energie pe unitatea de greutate în comparație cu bateriile electrochimice. Celulele supercondensatoarelor au, de asemenea, tensiuni scăzute, necesitând conectarea lor în serie cu alți supercondensatori pentru a obține tensiuni mai mari.
Condensatoarele electrolitice tind să aibă o capacitate mai mare decât alte tipuri de condensatoare. Una dintre utilizările electrolitice de mare capacitate, cum ar fi supercondensatorii, este în vehiculele alimentate electric, similare bateriilor reîncărcabile. Combinarea unui supercondensator cu o baterie într-o singură unitate creează o baterie de vehicul electric. Bateriile pentru vehicule electrice sunt de lungă durată, mai puțin costisitoare și mult mai puternice decât alte tehnologii.
Vehiculele hibride și vehiculele electrice folosesc un sistem de stocare a energiei, care este reîncărcabil. Sistemul de energie electrică reîncărcabilă, așa cum este cunoscut în mod obișnuit, folosește supercondensatori ca sistem de stocare. Stocarea energiei volantului sau energia de rotație a unui volant și bateriile electrice de tracțiune reîncărcabile sunt, de asemenea, folosite ca sisteme de stocare.
O altă utilizare a supercondensatorilor este în echipamentele autoalimentate, care pot fi alimentate de mușchii umani. Lanterna alimentată mecanic, acționată de un supercondensator, este o alternativă promițătoare la bateriile reîncărcabile pentru stocarea energiei electrice. Alte aplicații includ îmbunătățirea performanței pilelor portabile de combustibil, cum ar fi generatoarele, și îmbunătățirea manevrării bateriilor.