ılır.[39]
Grafen teorik olarak 550 kapasitans yol açabilir 2630 m²/g teorik özgül yüzey alanına sahiptir F/g. Buna ek olarak, aktif karbon üzerinde grafen bir avantajı daha yüksek elektrik iletkenliği. 2012 yılı itibarıyla yeni bir gelişme doğrudan grafen levhalar taşınabilir uygulamalar için koleksiyoncular olmadan elektrot olarak kullanılır.[40] [41]
Bir şekillenme, bir grafen tabanlı supercapacitor kullanır kavisli grafen yaprak olmayan bir yığın yüz yüze, şekillendirme mesopores bu erişilebilir ve ıslanabilir tarafından çevre dostu iyonik elektrolit gerilim ve 4 V. 85.6 Wh/kg (308 kJ/kg) belirli bir enerji yoğunluğu 100-1000 kat daha fazla güç yoğunluğu ile oda sıcaklığında geleneksel nikel-metal hidrit pil o eşit, ancak elde edilir.[42] [43]
Grafen iki boyutlu yapısını şarj ve deşarj geliştirir. Dikey duran çarşaf yük taşıyıcıları hızlı veya elektrot derin yapılar, böylece artan akımların içine taşıyabilir. Bu kapasitörler supercapacitors diğer karbon malzeme kullanarak için ulaşılamaz olan 100/120 Hz filtre uygulamaları için uygun olabilir.[44]

Tek duvarlı karbon nanotüp tarama tünel mikroskop görüntüsü.
Karbonun SEM görüntüsü 1500 m²/g hakkında bir yüzey ile nanotüp demetleri. 
Karbon nanotüpler (CNTs), ayrıca buckytubes de denilen bir silindirik nano yapılı karbon molekülleridir. Duvarlar tek bir atom kalınlığında grafen tabakaları oluşturduğu içi boş bir yapısı vardır. Bu levhalar özel ve ayrık at alınır ("kiral") açıları, ve elektrik iletkenliği, elektrolit ıslanma ve iyon erişim gibi kiral açı ve yarıçap denetimleri özellikleri kombinasyonudur. Nanotüpler tek duvarlı nanotüpler (SWNTs) veya çok duvarlı nanotüpler (MWNTs) olarak kategorize edilir. İkincisi, bir veya daha fazla dış boruları arda bir SWNT saran Rus matruşka bebekleri gibidir. SWNTs çapları 1 ila 3 nm arasında değişen var. MWNTs kalın koaksiyel duvarlar, grafen yok arası mesafe yakın aralığı (0.34 nm) ile ayrılmıştır.
Nanotüpler dikey toplayıcı yüzey, silikon gofret gibi büyüyebilir. Tipik uzunlukları 20 ile 100 mikron civarındadır.[45]
Karbon nanotüpler ıslanabilir yüksek yüzey alanı ve yüksek iletkenliği nedeniyle büyük kondansatör performansını artırabilmektedir.[46][47]
SWCNTs bazlı sulu elektrolit ile süper kapasitör son zamanlarda sistematik olarak Delaware Üniversitesi Prof. Bingqing Wei’ye ait grupta incelenmiştir. Li, ilk defa keşfedilen iyon boyut etkisi ve elektrot-elektrolit ıslanma olan hakim etkileyen faktörler elektrokimyasal davranışı esnek SWCNTs-Süper kapasitörler farklı 1 M sulu elektrolitler ile farklı anyon ve katyonlara bağlamıştır. Deneysel sonuçlar da esnek süper kapasitör, iki elektrot arasında yeterli basınç sulu elektrolit CNT süper kapasitör geliştirmek için koymak için önerilen olduğu için göstermiştir.[48]
CNTs ama nanotüpler birim yüzey alanı başına aktif karbon,' yüzey düzenli bir model olarak düzenlenmiş, daha fazla ıslanma sağlıyor. aynı şarj depolayabilir SWNTs bir yüksek teorik özgül yüzey alanı 1315 m²/g iken MWNTs' kıdemli özel AJAN ve alt tarafından belirlenir çaplı tüpler ve lisans yerleştirme göre yüzey alanı yaklaşık 3000 m²/g olan aktif Karbonlar. Bununla birlikte, CNTs aktif karbon elektrotlar daha yüksek kapasitans, örneğin, 102 SWNTs için MWNTs ve 180 F/g/g F vardır.[49]
MWNTs elektrot/elektrolit Ara iyonların kolay erişim için izin mesopores. Gözenek büyüklüğü iyon çözme kabuk boyutu yaklaşırken, çözücü molekülleri kısmen, daha büyük iyonik paketleme yoğunluğu ve artan faradik depolama kapasitesi elde kaldırılır. Ancak, önemli birimi tekrarlanan özgün ve tükenmesi azalımı sırasında mekanik sağlamlık değiştirilir. Bu amaçla, yüzey alanı, mekanik dayanım, elektrik iletkenliği ve kimyasal kararlılığı artırmak için araştırma devam ediyor.[46][50][51][52]

Faradik yük transfer ile Pseudocapacitance de her zaman çift katmanlı elektrotlar karbon mevcut, ama EDLC elektrot pseudocapacitance miktarı oldukça düşüktür. Pseudocapacitance elektrot yüzeyleri yeterli faradik süreçleri pseudocapacitance çoğunluğu elde etmek mümkündür. Çift katmanlı kapasitans olmadan Pseudocapacitance elektrotlar var olamamaktadır.

B. E. Conway araştırma[7][8] pseudocapacitance yüksek miktarda yaşandığı geçiş metal oksit elektrotlar nitelendirdi. Geçiş metali oksitleri rutenyum dahil(RuO2), (IrO iridyum 2), demir (Fe3O4), (MnO manganez2) ya da titanyum sülfür gibi kükürt (TiS2) Rutenyum dioksit H ile birlikte tek başına veya birlikte güçlü faradik elektron–transfer reaksiyonları düşük direnç ile birlikte oluşturulur.[53] 2SO
4 elektrolit 720 F/g spesifik kapasitans ve 26.7 Wh/kg (96.12 kJ/kg) yüksek enerji yoğunluğu sağlar.[54]
Şarj/deşarj elektrot başına yaklaşık 1.2 V bir pencere üzerinde yer alır. F/g yaklaşık 720 bu pseudocapacitance çift katmanlı kapasitans aktif karbon elektrotlar kullanarak oranla yaklaşık 100 kat daha yüksek. Bu geçiş metal elektrotlar mükemmel prensipleri, yüz bin birkaç döngüleri ile sunuyoruz. Ancak, rutenyum pahalı ve bu kondansatör için 2.4 V gerilim pencereden askeri ve uzay uygulamaları için uygulamaları sınırlar.

2014 yılında bir RuO 2 süper kapasitör bağlantılı bir grafen köpük elektrot teslim spesifik kapasitans 502.78 F g−1 ve alan kapasitans 1.11 F cm−2) önde gelen bir enerji yoğunluğu 39.28 Wh/kg ve güç yoğunluğu 128.01 kW/kg 8000 devir ile sürekli performans sağlamıştır. Cihaz üç boyutlu (3D) alt-5 nm sulu rutenyum bağlantılı grafen ve karbon nanotüp (CNT) hybrid köpük (RGM) mimarisidir. Grafen köpük conformally RuO melez ağları ile kaplıdır. nanoparçalar ve demirli CNTs.[55][56]
Demir, vanadyum, nikel ve kobalt gibi daha az pahalı oksit sulu elektrolit test edildi, ama hiçbiri kadar manganez dioksit olarak incelenmiştir. (MnO2)
Ancak, bu gazlar hiçbiri ticari kullanım alanına sahip değildir.[57]
Başka bir yaklaşım elektron iletken pseudocapacitive malzeme olarak polimerleri kullanır. Mekanik olarak zayıf olmasına rağmen, iletken polimerler yüksek iletkenlik, düşük ESR ve nispeten yüksek bir kapasite ile sonuçlanır. Bu iletken polimerler polyaniline, polythiophene, polypyrrole ve polyacetylene vardır. Bu elektrotlar da anyon ve katyon ile polimerler elektrokimyasal doping ya da dedoping kullanır. Ya da iletken polimer ile kaplı dışında elektrotlar karbon elektrotlar karşılaştırılabilir maliyete sahiptir.
İletken polimer elektrotlar genellikle sınırlı döngü istikrarı saihp değildir.[58] Ancak, polyacene elektrotlar 10,000 döngüleri sağlamak için piller çok daha iyidir.[59]

Tüm ticari melez Süper kapasitörler asimetrik. Onlar çift katmanlı kapasitans yüksek miktarda bir elektrot ile pseudocapacitance yüksek miktarda bir elektrot birleştirin. Bu sistemlerde daha yüksek kapasite ile faradik pseudocapacitance elektrot olmayan faradik EDLC elektrot yüksek güç yoğunluğu sağlar iken yüksek enerji yoğunluğu sağlar. Simetrik EDLC ile karşılaştırıldığında hibrit tip Süper kapasitörler bir avantajı daha yüksek spesifik kapasitans değeri olarak daha yüksek voltaj ve buna bağlı olarak daha yüksek özgül enerji sağlar.[60]

Tipi karma Süper kapasitörler için kompozit elektrotlar karbon bazlı malzeme dahil ile elde edilen veya metal oksit ve iletken polimerler gibi pseudocapacitive aktif madde yatırılır. 2013 yılında , Süper kapasitörler için yapılan araştırmalar kompozit elektrotları keşfetmeye devam ediyor.
CNTs metal oksit homojen bir dağıtım ya da elektriksel olarak iletken polimerler (Ecp'ler) için bir omurgaya sahiptir, iyi pseudocapacitance üreten ve iyi çift katmanlı kapasitansa sahiptir. Bu elektrotlar ya saf karbon veya oksit veya polimer bazlı elektrotlar saf metal daha yüksek kapasiteleri elde etmektedir. Bu nanotüpler dağıtıma sahiptir. şarj üç pseudocapacitive malzemelerin homojen bir kaplama sağlar' karışık mat yapısı ve erişilebilirlik atfedilir Pseudocapacitve malzemeleri çapa işlemi genellikle hidrotermal süreç, ancak, son araştırmacı, Li et al., kullanım Delaware Üniversitesi bulundu SWNTs film MnO2 organik elektrolit süper kapasitör temel yapmak için zemin hazırlamak için basit ve ölçülebilir bir yaklaşımdır.[61]
CNT elektrotlar geliştirmek için başka bir yol lityum iyon kapasitörler gibi pseudocapacitive bir katkı maddesi ile doping tarafından. Bu durumda nispeten küçük lityum atomlarının karbon katmanları arasında intercalate.[62] anot lityum katkılı bir katot aktif karbon ile düşük negatif potansiyel sağlayan karbon. Bu elektrolit oksidasyon önleyen 3.8-4 V daha büyük bir gerilim olur. 2007/g 550 F kapasitans elde ettiler.[5] ve ulaşmak bir enerji yoğunluğu 14 Wh/kg (50.4 kJ/kg).[63]

Şarj edilebilir pil elektrotları yeni bir elektrot melez tipi lityum iyon kapasitörler için süper kapasitör elektrotlar gelişimini etkiledi.[64] Asimetrik bir yapı içinde karbon EDLC bir elektrot ile birlikte bu yapılandırma daha yüksek güç yoğunluğu ile tipik süper kapasitörler daha yüksek enerji yoğunluğu fazla, daha uzun ömürlü ve hızlı şarj-reşarj sürelerine sahiptir.
Kendi yapısı kompozit elektrotlar olarak nitelendirir iken, genellikle kompozit elektrot kategorisinde yer almaktadır.
Asimetrik elektrotlar (EDLC Sözde/) 
Son zamanlarda bazı asimetrik hibrit Süper kapasitörler hangi pozitif elektrot gerçek pseudocapacitive metal oksit ve EDLC aktif karbon negatif elektrota (bileşik elektrot) dayalı geliştirilmiştir. Süper kapasitörler bu tür bir avantajı daha yüksek gerilim ve buna bağlı olarak daha yüksek özgül enerji sağlarlar.(10-20 Wh/kg (36-72 kJ/kg)).[65]
Bilinen kadarıyla asimetrik elektrotlar Süper kapasitörler arasında ticari bir değere sahip değildir.

Elektrolitler katyon pozitif ve negatif anyon içine ayırmak, elektrolit yapma iletken çözücü ve çözünmüş bir kimyasal madde içerir. Elektrolit içeren iyonları iletkenliği o kadar iyi olur. Süper kapasitörler elektrolit içinde iki elektrot arasında iletken bağlantıyı oluşturur. Ayrıca, Süper kapasitörler içinde elektrolit Çift Katman Helmholtz arasındaki ayırıcı üretimi için molekülleri sağlar ve pseudocapacitance için iyonları sağlar.
Elektrolit kondansatör özelliklerini belirler: çalışma voltajı, sıcaklığı, ESR ve kapasitans. Organi