Um capacitor e uma bateria são fundamentalmente diferentes em sua operação e características. Um capacitor armazena energia elétrica temporariamente em um campo elétrico entre suas duas placas condutoras, que são separadas por um material dielétrico. Ele pode carregar e descarregar rapidamente, fornecendo rajadas de energia elétrica. Contudo, os capacitores não geram energia; eles apenas armazenam e liberam.
A principal diferença entre um capacitor e uma bateria está nos mecanismos de armazenamento de energia. Um capacitor armazena energia elétrica em um campo elétrico, enquanto uma bateria armazena energia quimicamente na forma de reações químicas que geram eletricidade. As baterias podem fornecer uma tensão contínua e estável durante um período mais longo em comparação com os capacitores, que descarregam rapidamente a energia armazenada.
Uma das principais vantagens de um capacitor em relação a uma bateria é sua capacidade de carregar e descarregar rapidamente. Os capacitores podem responder a mudanças na demanda elétrica quase instantaneamente devido à sua baixa resistência interna e altas taxas de carga/descarga. Isso torna os capacitores ideais para aplicações que exigem liberação rápida de energia, como flashes de câmeras, lasers pulsados e circuitos de condicionamento de energia.
Um supercapacitor, também conhecido como ultracapacitor, compartilha semelhanças com um capacitor, mas oferece valores de capacitância e capacidades de armazenamento de energia muito mais altos. Ao contrário dos capacitores tradicionais, os supercapacitores podem armazenar significativamente mais energia por unidade de volume ou peso. Eles preenchem a lacuna entre capacitores e baterias, fornecendo maior densidade de energia do que os capacitores convencionais, ao mesmo tempo que oferecem capacidades rápidas de carga e descarga.
Na maioria das aplicações práticas, os capacitores não podem substituir diretamente as baterias devido às suas diferenças na capacidade de armazenamento de energia e nas características de descarga. Os capacitores são excelentes no fornecimento de pequenas rajadas de energia ou na suavização de flutuações de tensão em circuitos eletrônicos. As baterias, por outro lado, são essenciais para armazenar grandes quantidades de energia durante períodos mais longos, tornando-as adequadas para alimentar dispositivos que requerem operação sustentada durante longos períodos de tempo.