当施加电压时，相反电荷的离子聚集在两个电极上，形成极薄的固定载荷子区域， 来源：日本冈崎国家自然科学研究所
未来的电动汽车，功能强大的笔记本电脑以及其他便携式设备，都需要新一代储能材料，它们比目前的可充电电池更适合现代需求。在此，最好的材料被称为超级电容器。日本冈崎（Okazaki）国家自然科学研究所（National Institutes of Natural Sciences）江丁林（Dinglin Jiang）率领的一个研究小组，现在又推出了一种新材料，具有杰出的超级电容器性能，发表在《应用化学》（Angewandte Chemie）杂志上。
无排放电动汽车非常适合在城市行驶；但是，对于长途旅行，情况就不是这样。问题是源自可以存储的能量少，只能短距离行驶，之后再充电，也是源自可以传导的电流限制了车辆的速度和加速度。超级电容器可以克服这些挑战，因为它们结合了早期电容器和电池的优势：就像电容器一样，它们可以提供所需的高电流密度，同时又像电池一样，可存储大量的电能。 超电容器工作的电荷存储原理与充电电池不同，它由电极上的电化学双层组成，被电解质浸湿。当施加电压时，相反电荷的离子聚集在两个电极上，形成极薄的固定载荷子（charge carriers）区域。
与电池相比，它只有电荷的转移，没有发生化学变化。有各种材料适于超级电容器，但尚未找到真正完美的材料。现在，日本研究人员在这项研究中建立了一个重要的里程碑。
有一类材料具有有趣的特性，就是带有特殊微孔、像框架一样的有机聚合物。它们的双键安排具有这样一种方式，它们的一些电子能够自由移动到框架的扩展区域，成为“电子云”。因此，这种材料可以导电。很大的内表面积是很重要的，因为要在孔中形成静电电荷分离层。江东林和他的团队已经合成一种含氮框架，上面孔隙的大小，最适合离子迅速流进和流出，这是快速充电和放电所需要的。氮中心与电解质离子互动，从而有利于电荷积累和离子运动。
这些不同优势性能相互作用，赋予这种新材料不同寻常的高电荷存储容量和高能量密度。江丁林和他的同事们证明，它们的微孔框架可以承受很多充电/放电周期。 更多信息：江丁林，《超电容储能和供电使用氮杂-熔融π-共轭微孔框架》（Supercapacitive Energy Storage and Electric Power Supply Using an Aza-Fused π-Conjugated Microporous Framework），《应用化学国际版》（Angewandte Chemie International Edition）。
