超級電容器的容量比傳統(tǒng)電容器大得多。由于其容量大，外接性能與電池相同，故又稱電容電池或金電池。超級電容電池也屬于雙電層電容，是目前世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容中容量最大的一種。其基本原理與其他雙電層電容器相同，是利用活性炭多孔電極和電解液組成的雙電層結(jié)構(gòu)來獲得超電容。

儲存在傳統(tǒng)物理電容器中的電能是由真空(相對介電常數(shù)1)或介電材料層(相對介電常數(shù))分隔的兩塊極板之間的電荷分離出現(xiàn)的。電容值為:C=A/3.6d10-6()，其中A為板面積，d為介電厚度。存儲能量是:E=C(ΔV)2/2,一個用于電容C,ΔV板塊之間的電壓降?？梢姡偃缫@得更大的電容，儲存更多的能量，就必須新增一個d的面積或減少中等厚度，但尺度空間有限，造成了它儲存電能和儲存能量更小。超級電容器用活性炭材料制成的多孔電極,同時在相對多孔碳電極之間的電解質(zhì)溶液,當(dāng)兩端施加電壓時,相對聚集的正負(fù)電子分別和多孔電極和電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子由于電場聚集在與界面上的正面和負(fù)面的板塊分別,形成兩個收集器層,相當(dāng)于兩個電容串聯(lián),由于活性炭比表面積高的材料1200m2/g或更高(A)電極面積大,電解質(zhì)和多孔電極之間的界面的距離小于1nm(即。、最小中厚d),根據(jù)公式可以看到前面的雙電層電容器比傳統(tǒng)物理電容器的電容值,具體的能力可以新增100倍,因此,單位重量的電容量高達100f/g,以及電容電阻也可以維持在非常低的水平,碳材料成本低、技術(shù)成熟等。因此，可以使用電容器來儲存大量的電力，在實際使用中，輸出電壓或電流可以通過串聯(lián)或并聯(lián)來提高。[1]

(1)充電速度快，只要充電幾十秒到幾分鐘就能達到95%以上的額定容量;如今最大的鉛酸電池一般要數(shù)小時充電。

(2)循環(huán)壽命長，深層充放電次數(shù)可達50萬次，每天充放電20次，持續(xù)使用可達68年。與鉛酸電池相比，它的使用壽命為68年，沒有記憶效應(yīng)。

(3)放電容量大，能量轉(zhuǎn)換效率高，工藝損耗小，大電流能量循環(huán)效率≥90%;

(4)功率密度高，可達300W/kg~5000W/kg，相當(dāng)于普通電池的幾十倍;鉛酸電池一般只能達到200W/kg，而超級電容電池已經(jīng)發(fā)展到10KW/kg。

(5)產(chǎn)品原材料的組成、生產(chǎn)、使用、儲存、拆卸均無污染，是理想的綠色環(huán)保電源;

(6)充放電電路簡單，無需充電電路，如可充電電池，安全系數(shù)高，長期使用免維護;

(7)具有良好的超低溫特性，使用環(huán)境溫度范圍可達-40℃~+70℃;

(8)檢測方便，剩余電量可直接讀取;

(9)單體容量一般在0.1f到3400F之間。