Ultrakapasitörler olarak da bilinen süperkapasitörlerin enerji yoğunlukları, tasarımlarına ve kullanılan malzemelere bağlı olarak büyük ölçüde değişiklik gösterir. Şu anda, en yüksek enerji yoğunluğuna sahip süper kapasitörler, genel olarak daha düşük olsa da, pillerinkine yaklaşan enerji yoğunluklarına ulaşabiliyor. Geleneksel kapasitörlere kıyasla birim hacim veya ağırlık başına daha fazla enerji depolayabilirler, ancak lityum iyon pillerden daha az enerji depolayabilirler. Araştırmacılar, yüksek güç yoğunluğu gerektiren uygulamalar için hızlı şarj ve deşarj yeteneklerini korurken enerji yoğunluğunu artırmayı hedefleyerek süper kapasitör performansını artırmak için gelişmiş malzeme ve tasarımları keşfetmeye ve geliştirmeye devam ediyor.
En güçlü süper kapasitörden bahsederken genellikle enerji yoğunluğundan ziyade güç yoğunluğundan bahsedilir. Süper kapasitörler, kısa aralıklarla yüksek güç çıkışı sağlama yetenekleriyle tanınırlar; bu da onları hızlı enerji deşarjı ve yeniden şarj döngüleri gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Bu özellik, hızlanma ve yavaşlama sırasında enerjiyi hızlı bir şekilde yakalayıp serbest bırakabilecekleri ve genel enerji verimliliğini artırabilecekleri araçlardaki rejeneratif frenleme gibi uygulamalarda onları avantajlı hale getiriyor.
Bir süperkapasitörün maksimum gücü, kısa sürede elektrik gücü sağlama yeteneği ile belirlenir. Süper kapasitörler, geleneksel pillerle karşılaştırıldığında hızlı enerji patlamaları sağlama kapasitesiyle yüksek güç yoğunluğu gerektiren uygulamalarda öne çıkar. Bu özellik, hızlı enerji depolama ve salınım döngülerinin verimli çalışma ve performans açısından kritik olduğu otomotiv, yenilenebilir enerji ve tüketici elektroniği gibi endüstrilerde özellikle faydalıdır.
Süper kapasitörler, pillerden daha az olsa da, geleneksel kapasitörlere kıyasla önemli miktarda enerji depolayabilir. Bir süper kapasitörün tutabileceği enerji miktarı, enerji yoğunluğuna bağlı olarak tipik olarak kilogram başına watt-saat (Wh/kg) veya litre başına watt-saat (Wh/L) cinsinden ölçülür. Spesifik enerji yoğunlukları süper kapasitörlerin farklı türleri ve konfigürasyonlarına göre değişiklik gösterse de, genellikle pillere kıyasla daha yüksek güç yoğunlukları ve daha hızlı şarj/deşarj oranları sunarlar; bu da onları hızlı enerji patlamaları ve sık döngü gerektiren uygulamalar için ideal kılar.
Süper kapasitörler de dahil olmak üzere bir kapasitörün enerji yoğunluğu, birim hacim veya kütle başına depolayabileceği enerji miktarını ifade eder. Süper kapasitörler söz konusu olduğunda enerji yoğunluğu, enerjiyi verimli bir şekilde depolama ve salıverme yeteneklerini belirlediği için çok önemlidir. Süper kapasitörler genellikle pillerle karşılaştırıldığında daha düşük enerji yoğunluğuna sahip olsa da malzeme ve teknolojideki ilerlemeler performanslarını artırmaya devam ediyor. Devam eden bu araştırma, süper kapasitörlerin enerji yoğunluğunu arttırırken hızlı şarj ve deşarj yeteneklerini de artırmayı, yüksek performanslı enerji depolama çözümleri arayan çeşitli endüstrilerdeki uygulamalarını genişletmeyi amaçlıyor.