Siêu tụ điện hybrid - phương tiện lưu trữ năng lượng mới

- Siêu tụ điện là những thành phần có thể sạc trong vài giây thay vì hàng giờ và có thể được sử dụng cho 1 triệu lần sạc. Tuy nhiên, không giống như pin, chúng không lưu trữ đủ điện năng để chạy các máy tính và điện thoại thông minh của chúng ta mà chỉ đủ để sử dụng cho các loại đèn led : đèn led âm trần,...
 

- Siêu tụ điện có điện môi không theo ý nghĩa truyền thống, mà sử dụng điện dung tĩnh điện lớp kép (electrostatic double-layer capacitance), hoặc giả điện dung điện hoá (electrochemical pseudocapacitance), hoặc lai cả hai.
 

• + Tụ tĩnh điện lớp kép EDLS (Electric double-layer capacitor) sử dụng anode là carbon hoặc dẫn xuất với điện dung tĩnh điện lớp kép cao hơn nhiều so với pseudocapacitance điện hóa, đạt được việc tách điện tích trong lớp kép Helmholtz tại giao diện giữa các bề mặt của điện cực dẫn và chất điện phân. Sự tách điện tích xảy ra ở cỡ một vài ångströms (0,3-0,8 nm), nhỏ hơn nhiều so với một tụ điện thông thường.
• + Giả tụ điện hóa (Pseudocapacitor) sử dụng oxit kim loại hoặc polyme dẫn điện có giả điện dung điện hóa cao. Pseudocapacitance đạt được bằng chuyển dời điện tử kiểu Faraday với các phản ứng oxy hóa khử đan xen.
• + Tụ lai (Hybrid), chẳng hạn như tụ điện Li-ion, sử dụng hai điện cực với các đặc tính trên, và đạt được mức điện dung cao nhất.

- Siêu tụ hybrid mới lưu trữ được lượng lớn năng lượng, sạc nhanh và có thể kéo dài hơn 10.000 lần sạc. Các nhà khoa học trên cũng đã tạo ra một siêu tụ điện micro đủ nhỏ để lắp vừa với các thiết bị mang trên người hoặc cấy ghép. Chỉ mỏng bằng 1/5 độ dày của một tờ giấy, nó có khả năng lưu giữ điện tích nhiều hơn gấp đôi một pin lithium màng mỏng điển hình.

- Siêu tụ điện được sử dụng trong các đòi hỏi nhiều kỳ sạc/xả nhanh để cung cấp năng lượng đỉnh đột xuất: trong xe ô tô điện, xe buýt, xe lửa nhanh, cần cẩu, thang máy,...Nó cũng được dùng cho trữ lại điện trong hệ thống phanh (thắng) tái tạo năng lượng, trong điện năng gió, điện năng pin Mặt trời. Các phần tử nhỏ thì dùng cấp nguồn cho bộ nhớ dự phòng dùng SRAM trong thiết bị điện tử, các mạch tích điện cho đèn flash, đèn led,...

- Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các siêu tụ điện có thể nhanh chóng lưu trữ điện được pin năng lượng mặt trời sinh ra vào ban ngày, giữ điện tích cho đến tối rồi sau đó cấp điện cho đèn LED qua đêm, mở ra triển vọng cho chiếu sáng đường phố không dùng điện lưới. 

- Như vậy siêu tụ điện hybrid là một trong những độ phá của ngành công nghệ điện vừa giúp tiết kiệm chi phí điện năng mà lại đem lại hiệu quả cao.