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超级电容器的原理是将电荷仍以化学方式存储：既可以是带电板的盖子中的基板，也可以是电解盖中的电解质，通过这些容纳多余的电子，从而实际上“存储”了它们的电荷。

这产生了几个基本限制： 首先，无论电源电压在电容器中产生的电荷如何不平衡，物质中都能存储的剩余电子数量都有一个极限。 其次这些电子可以存储和释放的速度有一个限制。 超级电容超过了大多数电容器的“传统”行为曲线。在给定特定电源电压的情况下，它们可以存储较大量的电荷（换句话说，它们具有以法拉为单位的较高“电容”），并且由于电子在用于保留电荷的物质中具有较高的迁移率，因此它们可以更快地充电和放电。但是，这些限制并没有消除。

为了进一步突破该技术的局限性，我们需要在任何规模上都可以存储更高局部电荷的材料，同时保持电子必须进入和移出该物质的高度自由度。现在，大部分开发都基于“分布式系统”；主要是体积小和重量轻而具有高能量密度的设备，然后，将许多这些设备并联在一起就可以创建一个更大的电容器。这里的局限性在于是否有能力廉价有效地制造这些很小的子电容器，否则，成本将是一个问题。