2020年2月，汽車新能源的特斯拉宣佈將牽手寧德時代，寧德時代將向特斯拉提供“無鈷電池”，而特斯拉中國在抖音宣佈無鈷不等於磷酸鐵鋰，是特斯拉自家開發的全新電池，具體技術將在4月份公佈。特斯拉放大招，其實也是想彌補能量密度不足，降低成本。據一位接近特斯拉的相關人士透露，該新電池是乾電池技術+超級電容的組合。
（特斯拉汽車）
前幾天材料小博士就針對特斯拉這一舉措略有講過新能源的問題，有興趣的小夥伴可以回看文章《特斯拉放大招！進攻“無鈷電池”攪動股市，究竟有多大本事？》。如今隨著可持續發展觀念進一步普及，人們對生態環境和綠色能源重視度提高，作為一種新型的儲能元件，超級電容因為不可替代的優越性，受到越來越多的重視，工程師們也已經開始在需要高功率，高效率方案設計中使用超級電容器來代替蓄電池。所以材料小博士覺得有必要再跟大傢俱體講講這個超級電容器。
超級電容器是個什麼玩意兒？
超級電容器，是一種新型的具有遠超傳統電容器電容，以及超高儲能密度的電容器。與傳統電容器不同，超級電容器不再使用固態電介質，而是使用靜電雙電層電容和電化學贗電容。主要被運用在太陽能光伏發電，光熱發電，風能發電以及新能源汽車用電等領域。
1. 靜電雙層電容器: 使用碳材料電極達到傳導電極和電解液的亥姆霍茲雙層界面上的電荷分離，這種電荷分離在空間上達到埃的量級（0.3納米~0.8納米），遠遠小於傳統電容器。
2. 電化學贗電容器: 使用金屬氧化物和高分子導電聚合物作為電極，藉助氧化還原反應和電吸附中的感應電荷轉移來實現超高的電荷存儲，也是超級電容器的一種。
（超級電容）
超級電容器為何被稱為“近十年最大突破”呢？
這是因為，在和傳統電容器做比較時，超級電容器具有更大的比電容、更高的能量密度、更長的使用壽命等特點。而與鋰離子電池相比，超級電容器又具有更高的功率密度、更長的使用壽命及綠色環保等優點。
另外超級電容器放電時其中的電荷從極板上直接流出，並不是和傳統電容器一樣通過化學反應。這樣特殊的結構，放電電阻很小，大電流放電能力很強。由於超級電容器內部沒有化學反應，這樣能夠使得能量轉換效率很高，充放電過程損失便會很小。
另外超級電容器能在極低的溫度（負40~70攝氏度）都可正常工作。
超級電容器作為一種新型的綠色能源儲存裝置，為人類解決能源危機提出了可能。在應用方面，提升超級電容器的性能，離不開對電容器中組裝/複合的石墨烯等二維層狀材料的檢測。
首先，大家得了解這種特殊的材料——石墨烯等二維層狀材料。
石墨烯等二維層狀材料中的納米片層不僅可為超級電容器的電化學反應提供獨特的納米級反應空間，而且具有化學和結構上的氧化還原可逆性及納米片層水平方向上離子或電子快速傳輸通道，在提高電容器的能量密度、實現高比電容和高倍率等方面發揮著重要作用。
而超級電容器中的化學成分多種多樣，通過對電極層複合材料組成進行分析，有利於進一步暴露待測區域，促進超級電容器中組裝/複合的石墨烯等二維層狀材料的檢測的進行。
（石墨烯分子）
最近，廣州承壓院就受某知名電容器生產企業委託，對其生產的超級電容器進行了綜合分析測定，使用了成分定性及缺陷分析、厚度測試、能譜測試方法。
（工作人員檢測超級電容器的工作環境）
據悉，超級電容器的致命缺點就是能量密度遠低於電池，成為限制其在儲能領域大規模應用的瓶頸，因此提高能量密度是超級電容最重要的研究方向，而這個工作需要各方配合，特備是材料領域這一塊。
超級電容器的檢測是非常複雜的一項技術活，單就針對這個材料的檢測，廣州承壓院的國家石墨烯產品質量監督檢驗中心(廣東)就專門組了一支專業技術團隊，經文獻調研及反覆研究試驗，形成了一套有效的檢測分析標準化流程方法。
出來的相關檢驗檢測數據，能進一步優化電容器的性能，改進工藝提供了技術保障與支撐。
（能譜測試工作現場）
相信隨著科技的不斷髮展，超級電容的能量密度及功率密度會進一步提高，超級電容器能在新型能存儲應用中快速發展，在汽車、鐵路、通訊、電力、國防、消費電子上發揮更大的應用價值。
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