三星最新的Galaxy Note 9有一个漂亮的新功能：s笔触针首次具有蓝牙功能，可以使用超级电容器立即充电。将S笔****40秒，可以让**保持30分钟的电量，因此电池寿命不再令人担忧。但这项技术究竟是如何工作的呢？我们还可以用超级电容器做什么？

超级电容器（或超级电容器）储存能量，在某些方面与电池相反。伦敦大学学院电化学创新实验室的材料科学家托马斯·米勒（Thomas Miller）解释说，电池可以储存相当多的能量，但充电需要很长时间。超级电容器的充电速度如此之快，似乎是瞬间的，只需几秒钟或几分钟，而不是几小时。但它们只持有很少的能量。想象一下受到静电的冲击-它发生得很快，但只有一点点冲击。

超级电容器的工作原理与普通电容器类似——在其表面积累电荷——但规模更大。它们由两块金属板组成，一块带正电荷，一块带负电荷。这些金属板被正负离子溶液包围，在充电过程中，这些离子在金属板上积聚，以传递电能。这意味着超级电容器所能容纳的能量很大程度上取决于极板的大小——当我们希望我们的电子器件很小的时候，这不是很方便(正如米勒所说：“你不会想要一个可乐罐大小的备用**电池。”）但他们确实有另一个很大的优势：你可以像锂离子电池那样充电数千次而不会降低性能。

由于这些特点，德雷塞尔大学超级电容器专家尤里·戈戈戈西（Yury Gogotsi）称三星手写笔是一个“良好的发展”。理论上，如果你有一张便笺，你经常使用手写笔，因此快速充电功能是有意义的。此外，手写笔需要一次又一次地充电，这会降低正常电池的性能，但不会降低超级电容器的性能。

“超级电容器将比**本身寿命更长，”Gogotsi说大多数人可能会在那之前很久就失去手写笔”——这就是他上次使用S笔时发生的事情。

在储能研究领域，电池获得了大部分资金和兴趣，但科学家们正试图找到让超级电容器储存更多能量的方法。Gogotsi说，一种方法是使用有前景的材料建造它们，这些材料可能能够储存更多的能量。石墨烯就是这种材料的一个例子。Gogotsi的小组正在研究另一种有前途的材料，称为过渡金属碳化物。其他科学家正在尝试将电池和超级电容器结合起来。

虽然我们正在等待突破，这将使小型超级电容器拥有与电池一样多的能量，但有很多可能的应用。它们可以用于不需要经常开机的个人电子产品，如清洁机器人或电动工具——“任何需要停机的东西，”米勒说。

人们对电动汽车用超级电容器非常感兴趣，特斯拉的首席执行官说，真正改变这个行业的是超级电容器，而不是电池。目前，上海已经有了一个使用超级电容器的公交网络，称为“capa公交”。在每一站，公交都会向超级电容器充电，这样就有足够的能量驱动超级电容器10到15分钟到达下一站。

尽管如此，米勒表示，我们似乎不太可能看到只使用超级电容器的汽车。它需要大量的基础设施才能在城市中运行，而且很可能对于需要一次行驶数百英里而不充电的电动汽车来说，它是不可靠的。

但是超级电容器可以与电池一起使用，以平滑功率波动。此外，电池会因快速充电和放电而损坏，比如在交通灯处停车和启动。如果汽车**商将电池与超级电容器配对，超级电容器可能会在启动和启动期间接管。它能迅速释放能量，减少电池磨损，延长电池寿命。

最终，超级电容器的腾飞需要更多的研究投资。”电池研究出现了爆炸式的发展，但超级电容器只是在过去几年才得到了更多的研究，”米勒说超级电容器是一个材料挑战，我们仍然需要更基本的了解。”