被称为超级电容器的能量储存装置充电次数是电池的许多倍，但是它们能储存能量的总量却是有限的。这就意味着此装置可以在用电需求爆发时作为电池的补充，但不太适用于需要长期稳定供电的地方，例如驱动笔记本电脑或者发动机。
微型超级电容器：在显微镜中看到的这个薄膜碳超级电容器电极，大约每边长50微米。曲折多孔的地方是此装置的活性区域。来源：闵宪
费城的德雷克塞尔大学的研究人员已经证明，可以借用芯片制造行业的技术来制造薄膜碳超级电容器，它能储存的能量是传统超级电容器材料的三倍。尽管那仍不及电池的量，但是薄膜超级电容器可以在永不更换的情况下工作。
这种电储存薄膜可以直接焊接到RFID芯片和数字手表的芯片上，它们所占的空间比传统电池小。它们也可以装在太阳能电板的背面，无论是便携式设备还是屋顶装置，以便储存白天产生的能量供太阳落下后使用。宾夕法尼亚州的新创公司Y-Carbon已获得了该材料的授权。
超级电容器“是一种几乎有无限寿命的电能来源，” 费城德雷克塞尔大学的材料科学和工程教授尤里•戈戈斯（Yury Gogotsi）说，他主持了薄膜超级电容器的研发。“它会比任何电子设备都长寿，而且不需要更换。”电池是通过化学反应储存和释放能量的，导致它们会随着时间的推移而老化，而超级电容器是通过转移表面的电荷工作的。这表示它们可以快速地充、放电，而且因为电极材料不涉及任何化学反应，它们可以成千上万次地循环。研究人员已经开始研发薄膜超级电容器材料，但是在用实际制作方法以达到足够高的总能量储存方面遇到了困难，戈戈斯说。
戈戈斯的团队使用了一种叫做化学气相沉积的高真空度方法制造金属碳化物薄膜，例如硅片表面的碳化钡。然后薄膜进行氯化以消除钛，留下多孔的碳膜。在每一个曾有钛原子的地方，都会留下一个小孔。“薄膜就像一块分子海绵，每一个孔的大小都与离子相当，”戈戈斯说。这种匹配意味着当它被用作超级电容器中的电荷储存材料时，碳薄膜可以累积大量的表面电荷。德雷克塞尔的研究人员在两个表面都加入金属电极，将电流带入或带出设备，并加入了液体电解质以携带电荷，这样整个设备就完成了。他们发现当碳材料的厚度在50微米的时候，与人类头发丝的厚度相当，该设备的性能最佳。
德雷克塞尔的研究人员率先在几年前开始研发这种超级电容器材料；4月22日，在《科学》杂志上，他们阐述了由此制作最初薄膜的过程。传统的超级电容器是由粉状的活性碳制成的。这些粉末不能用来制造大型薄膜，因为它们无法粘在表面上。也有其他研究团队开发了基于碳纳米管的可打印薄膜超级电容器；但戈戈斯说他的设备能储存更多的电荷。
戈戈斯表示，理论上讲，用这种方法制作的薄膜没有大小的限制，太阳能行业和显示器行业用这种方法制造了9平方米的板。由于碳薄膜很薄，且能在200 ºC的低温下制造，也许能将它与软性电子业相结合。
