Un supercondensador es una herramienta que ofrece una capacidad eléctrica muy alta en un paquete pequeño. A diferencia de los condensadores convencionales, los supercondensadores no tienen un dieléctrico, un aislante eléctrico que se pueda polarizar con la aplicación de un campo eléctrico. En cambio, las placas de un supercondensador se llenan con dos capas de la misma sustancia. Esto permite separar la carga. Sin la necesidad de un dieléctrico, las placas se empaquetan con un área de superficie mucho más grande, lo que resulta en una alta capacitancia.
Otros nombres para un supercondensador son condensador eléctrico de doble capa, supercondensador, pseudocondensador, condensador electroquímico de doble capa y ultracondensador. Los supercondensadores tienen densidades de energía inusualmente altas en comparación con los condensadores regulares. El almacenamiento de energía se realiza mediante una carga estática.
Similar a un condensador de iones de litio, un supercondensador tiene un cátodo positivo que emplea material de carbón activado. Las cargas se almacenan en una doble capa eléctrica. El desarrollo de la capa tiene lugar en la interfaz entre el electrolito, que es el medio líquido a través del cual se conduce la electricidad, y el carbono.
Los materiales utilizados en la fabricación de supercondensadores varían. Muchos están hechos de carbón activado en polvo. Varias instituciones han investigado la posibilidad de utilizar nanotubos de carbono. Ciertos polímeros, así como el grafeno, un material hecho de átomos de carbono fuertemente empaquetados, también se utilizan para la producción.
Hay varias ventajas de los supercondensadores en relación con las baterías. Al tener una larga vida útil con poco desgaste durante muchos ciclos, los supercondensadores también tienen un bajo costo por ciclo, se cargan rápidamente y utilizan métodos simples de carga. Las desventajas de los supercondensadores en relación con las baterías son que tienen bajas densidades de energía, con menos energía por unidad de peso en comparación con las baterías electroquímicas. Las celdas de supercondensadores también tienen voltajes bajos, lo que requiere que estén conectadas en serie con otros supercondensadores para obtener voltajes más altos.
Los condensadores electrolíticos tienden a tener una capacidad que es más grande que otros tipos de condensadores. Uno de los usos de los electrolíticos de alta capacidad, como los supercondensadores, es en vehículos con motor eléctrico similares a las baterías recargables. La combinación de un supercondensador con una batería en una sola unidad crea una batería de vehículo eléctrico. Las baterías de los vehículos eléctricos son duraderas, menos costosas y mucho más potentes que otras tecnologías.
Los vehículos híbridos y eléctricos utilizan un sistema de almacenamiento de energía, que es recargable. El sistema de energía eléctrica recargable, como se le conoce comúnmente, utiliza supercondensadores como su sistema de almacenamiento. El almacenamiento de energía del volante, o la energía rotacional de un volante, y las baterías de tracción eléctrica recargables también se utilizan como sistemas de almacenamiento.
Otro uso de los supercondensadores es en equipos autoalimentados, que pueden ser alimentados por el músculo humano. La linterna accionada mecánicamente, accionada por un supercondensador, es una alternativa prometedora a las baterías recargables para el almacenamiento de electricidad. Otras aplicaciones incluyen mejorar el rendimiento de las celdas de combustible portátiles, como los generadores, y mejorar el manejo de las baterías.