鋰離子電池是一種二次電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。隨著科技的發(fā)展，鋰離子電池的應(yīng)用幾乎已覆蓋了我們的生活，例如智能手機(jī)，平板電腦，筆記本電腦，游戲控制器，無(wú)繩電動(dòng)工具，美容產(chǎn)品，數(shù)碼相機(jī)，攝像機(jī)，汽車(chē)等等都依賴于鋰離子電池。

鋰離子電池確實(shí)很好用。不過(guò)它們也有著自己的短板，鋰離子的充電時(shí)間和安全性能一直是人們關(guān)注的話題，也因此，科學(xué)家不斷在尋找能取代鋰離子電池的替代產(chǎn)品，只是開(kāi)發(fā)出兼具成本和性能和產(chǎn)品并不是那么容易，但終是有不少的突破，例如超級(jí)電容器。

與通過(guò)化學(xué)過(guò)程儲(chǔ)存能量的鋰離子電池不同，電容器使用靜電儲(chǔ)存能量。打個(gè)簡(jiǎn)單的比方，當(dāng)你把衣服拿出烘干機(jī)時(shí)，當(dāng)你的衣服粘在一起時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生靜電，而電容器可以吸收和儲(chǔ)存這些靜電。說(shuō)到這，您就該知道超級(jí)電容器可以用在哪里了？例如我們的混動(dòng)汽車(chē)，當(dāng)剎車(chē)或行駛中產(chǎn)生電能，就可以利用超級(jí)電容器將其吸收儲(chǔ)存，然后再回用到汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)中去，電容器的特征明顯比鋰離子電池更適合用于混動(dòng)汽車(chē)。

電容器比鋰電池作為能量存儲(chǔ)裝置具有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)。例如，它們的充放電速度更快，重量更輕，不會(huì)磨損得更快，而且不含有毒和危險(xiǎn)的化學(xué)物質(zhì)。超級(jí)電容器可以存儲(chǔ)比常規(guī)電容器多數(shù)量級(jí)的能量，是一種性能介于物理電容器和二次電池之間的新型儲(chǔ)能器件，兼有物理電容器的功率密度大和二次電池的能量密度高的特點(diǎn)，此外，超級(jí)電容器還具有效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等顯著特點(diǎn)。未來(lái)在電動(dòng)汽車(chē)、信息通訊、特種航天及特種等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

但制造大容量的超級(jí)電容器也并不是想象中那么容易，如果早就能突破就沒(méi)有鋰電池什么事了。得益于納米技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的新材料浮出水面。近來(lái)，美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員研發(fā)了一種由氧化鎢納米線制成的超級(jí)電容器，納米線由一個(gè)一維核心（高度單晶三氧化鎢制成）包裹著兩個(gè)二維殼體（由二硫化鎢制成）。

氧化鎢納米線是一種一維材料，由于材料維度的降低和結(jié)構(gòu)特征尺寸的減少，與傳統(tǒng)的材料相比，一維納米材料呈現(xiàn)出更加新穎的電、磁、光、熱等物理和化學(xué)特性，也因此，氧化鎢納米線與傳統(tǒng)的氧化鎢材料相比具有更大的比表面積。這些納米線超級(jí)電容器解決了尺寸問(wèn)題。納米級(jí)材料的至少一個(gè)尺寸小于約100納米，比人類頭發(fā)的直徑小約100,000倍。您可以將數(shù)百萬(wàn)納米線放入手機(jī)中鋰離子電池占用的相同體積中。

所以，結(jié)合數(shù)百萬(wàn)納米線產(chǎn)生超級(jí)電容器，其性能使其成為鋰離子電池的理想替代品。例如，它們充電和放電速度非?？臁３晒铣裳趸u納米線的科學(xué)家認(rèn)為，新型的超級(jí)電容器充電速度非常快，以至于配備納米線超級(jí)電容器的電子設(shè)備可以在幾秒鐘內(nèi)充電，充電時(shí)間可以持續(xù)超過(guò)正常使用一周，快速放電率將使配備納米線超級(jí)電容器的汽車(chē)比配備鋰離子電池的電動(dòng)汽車(chē)加速更快。

另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是納米線超級(jí)電容器不會(huì)像鋰離子電池一樣磨損（就如電腦機(jī)械硬盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)的不同）。平均鋰離子電池可持續(xù)1,000至1,500次充電周期。但納米線超級(jí)電容器經(jīng)歷了30,000次充電循環(huán)后性能沒(méi)有下降。如果所有這些都不夠讓你心動(dòng)，那么納米線超級(jí)電容器還可用于柔性基板上，可以模制成所需的形狀或納入可穿戴設(shè)備，或可拆疊可彎曲的薄膜手機(jī)的能量供應(yīng)，這些現(xiàn)在看上去很酷炫的科技真有可能出現(xiàn)?？傊?，在這個(gè)發(fā)展階段，納米線超級(jí)電容器是未準(zhǔn)備好商業(yè)化概念證明。