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石墨烯通常被认为是超级电容器中活性炭的替代品，部分原因在于其相对表面积高，表面积是电容的限制之一，较高的表面积意味着更好的静电荷存储。此外基于石墨烯的超级电容器将利用其轻质特性，弹性特性和机械强度。
石墨烯通常被认为是超级电容器中活性炭的替代品，部分原因在于其相对表面积高（比活性炭的表面积更大）。表面积是电容的限制之一，较高的表面积意味着更好的静电荷存储。此外，基于石墨烯的超级电容器将利用其轻质特性，弹性特性和机械强度。
据说基于石墨烯的超级电容器可以存储几乎与锂离子电池一样多的能量，在几秒钟内完成充电和放电，并将所有这些保持在数万次充电循环中。实现这一目标的方法之一是使用具有大内表面积的高度多孔形式的石墨烯（通过将石墨烯粉末填充到硬币形单元中然后干燥并按压它而制成）。
石墨烯是一层薄薄的纯碳，紧密堆积并在六边形蜂窝状晶格中粘合在一起。它被广泛认为是一种“奇迹材料”，因为它具有丰富的惊人特性：它是人体在一个原子厚度下已知的最薄的化合物，以及最着名的导体。它还具有惊人的强度和光吸收特性，甚至被认为是生态友好和可持续的，因为碳在自然界中广泛存在并且是人体的一部分。
常见的超级电容器应用超级电容器目前用于从再生制动系统获取电力并释放电力以帮助混合动力公交车加速，在启动/停止系统中提供起动功率和电压稳定，为汽车应用提供备用和峰值功率，协助列车加速，打开飞机门电源故障事件，有助于提高叶片变桨系统能量网的可靠性和稳定性，捕获能量并提供爆发电源以协助提升操作，为电力故障之间的数据中心提供能量，并启动备用电源系统，如柴油发电机或燃料电池，并提供能量储存，以巩固可再生设施的输出和提高电网稳定性。
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