隨著環境污染和能源危機等問題的日益嚴峻，各國各地區正在努力開發新型的可持續能源。目前，人們的關注焦點和研究熱點是以超級電容器和鋰離子電池為代表的綠色儲能裝置。但是，電動汽車、航空航天、國防軍事、儀器儀表和電子信息等領域迫切需求具有長壽命、高能量密度和高功率密度的儲能裝置。然而，僅僅單獨使用超級電容器或鋰離子電池難以同時滿足這些應用需求。于是，人們在尋求一種兩全其美的解決辦法，本文對超級電容電池的優勢特征和應用前景做了梳理和總結。

　　雖然超級電容器具有長循環壽命和高功率密度的優點，但能量密度非常不理想。與此同時，雖然鋰離子電池具有自放電率小和能量密度高的優點，但是功率密度比較低，倍率性能不理想。

　　為了結合電池和電容器的優點并回避兩者的缺點，人們采用“外部組合”方法，即就是使電池和電容器成為一個組合體，但此組合體使用的器件不僅僅需要額外的電源管理系統，而且體積非常龐大。因此，超級電容電池應運而生，它結合了鋰離子電池和超級電容器的優點，具有高能量密度和高功率密度的特點，并做了一定程度的內部集成變為新型儲能裝置。

　　超級電容電池可以以兩種方式存儲：雙電層電容和鋰離子脫/嵌。如果正極儲能是雙電層，則負極儲能是鋰離子。如果正極儲能是鋰離子，則負極儲能是雙電層。或同一電極具有鋰離子儲能和雙電層儲能。超級電容電池成功地突破了現有的二次鋰電池或超級電容器不能單獨解決的問題，并且有望代替現有的二次電電池或超級電容器。

　　超級電容電池具有如下特點：(1)功率密度很高，特別適合大電流應用場合，尤其是高能脈沖環境；(2)充放電循環的速度非常快，循環所需的時間遠遠小于蓄電池充放電循環時間；(3)可以長期使用，無須維護；(4)具有較寬的工作溫度范圍，正常工作的極端溫度范圍可達-45~85℃，應用前景十分廣闊。

　　電動汽車領域的應用

　　目前，電源系統是制約電動汽車大規模產業化的主要原因，關鍵技術瓶頸表現為壽命短、容量小、功率低。超級電容電池作為一種新型儲能裝置具有功率高、容量大、壽命長的特點，非常適用于混合動力汽車等領域。

　　與電池相比，超級電容電池比功率大，充電速度快，輸出功率大，制動再生能量的回收效率高。使用超級電容電池為動力源的城市交通電動車的綜合運營成本低于普通的電動汽車。電動汽車發展的主要趨勢是開發混合動力電動汽車，使用動力電池作為正常運轉的能源，并且在加速和爬坡時通過電容器來補充能源，而超級電容電池可以在同一存儲設備中實現這一功能。另外，超級電容電池可存儲制動時產生的再生能量。

　　快速啟動方面的應用

　　由于高功率密度的特點，超級電容電池適用于在短時間內輸出高功率的快速啟動的應用場景。例如，它可以取代摩托車和汽車上的鉛酸電池。一般情況下，啟動型鉛酸蓄電池的質量非常大，使用的過程中僅僅局限于啟動時，后來就是擱置的狀態，但是平時它與汽車一起運行，消耗了大量汽車動力。如果使用超級電容電池作為能源替代，超級電容電池重量輕的優點可以幫助減少汽車動力消耗。此外，在需要頻繁啟動的調試車中，超級電容電池的優勢特征也能得到充分的體現。

　　峰值脈沖功率方面的應用

　　超級電容電池用作高功率脈沖電源也具有一定的優勢地位，尤其在使用無線技術的便攜式設備上。例如：便攜式計算機、使用GSM和GPRS無線通信的手持設備等，在正常操作期間，使用電池提供穩態電流。與此同時，傳輸信號所需的脈沖電流由電容器提供。這樣搭配可減小電源和主體的尺寸，延長電源使用時間和通話時間。此外，它們還可在電源電力波動和局部停電期間保持正常運行，避免了設備丟失數據的可能性，同時也延長了便攜式設備的使用壽命。

　　除上述應用外，在航空航天，國防軍事，電子信息和儀器儀表等領域，超級電容電池也有著廣泛的應用前景。

　　結語

　　總之，超級電容電池這種新型電源系統具有出色的充放電循環性能，使用雙重功能性復合技術，兼顧了傳統電池和電容器的優點。該技術其額定容量和比能量優于傳統的電化學電容器，比功率優于目前的電池，并且以低成本進行電能的快速傳遞。它采用新材料和新技術，將電容器的快速儲能能力與電池的高能量輸出合二為一。高功率的性能可與最佳的商用電容器相比，同時能量供給也可與鋰離子二次電池相媲美，在電動汽車、快速啟動和峰值脈沖功率方面具有廣闊的應用前景。