超級電容器因其具有長壽命、寬工作溫度、秒級充電等特性，成為了軌道交通、新能源大巴、重型機械等領域的“動力芯”。本研究所長期從事高功率器件的工程化制造與應用研究，先后通過開發出“石墨烯／活性炭復合材料”、“內并型儲能電極”、“干法電極”、“單向安全閥”、“轉移式膠輥碾壓”、“超薄電極制備”、“全自動容量內阻分選”、“高可靠性電連接”等 20 余項創新型工程工藝技術，在全球范圍內率先研制出世界最高容量 2 . 7 為竹 50OF 、 2 . 7V / 9500F 、 3 . 0V / 12000F 、 3 . 6V / 60000F 等系列超級電容器，打破了國外高功率核心部件的壟斷地位。同時，針對于不同高功率器件，先后培育出儲能式現代有軌電車、儲能式現代無軌電車、軍用億能武器、動車組啟動系統等新型市場，為新能源產業注入了全新的解決方案。
超級電容器是指介于傳統電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，既具有電容器快速充放電的特性，同時又具有電池的儲能特性。作為一種新型儲能器件，是通過電極與電解質之間形成的界面雙層來存儲能量，當電極與電解液接觸時，由于庫侖力、分子間力及原子間力的作用，使固液界面出現穩定和符號相反的雙層電荷。目前的超級電容器分為雙電層電容器和法拉第準電容器兩大類。雙電層電容器是通過靜電電荷在電極表面進行吸附來產生存儲能量，而法拉第準電容器是通過法拉第準電容活性電極材料的表面及表面附近發生可逆氧化還原反應產生法拉第準電容，從而實現對能量的存儲與轉換。然而，無論是雙電層電容器還是法拉第準電容器，電極材料的性能是決定其超級電容特性的關鍵，材料的微孔結構設計和調控直接影響其儲能特性和功率特性，本文基于國內外超級電容器發展的現狀，系統分析和討論了下一代超級電容器及其電極材料的發展，重點探討了電極材料微孔結構設計和調控對其超級電容性能的影響。