Loại siêu tụ điện này, thiết bị tích trữ năng lượng giống các loại pin và các pin nhiên liệu, dựa trên điện cực bọt xốp graphene nano cacbon biến đổi chuyển hóa oxit kim loại có thể hoạt động an toàn trong dung dịch chất điện phân cung cấp nguồn năng lượng và công suất nhiều hơn hai lần so với các siêu tụ điện thương mại hiện nay. Điện cực bọt xốp này có chu kỳ hoạt động hơn 8.000 lần sạc-xả mà không làm giảm hiệu suất hoạt động. Các loại siêu tụ điện đã thu hút được nhiều sự quan tâm trong những năm gần đây là do tốc độ sạc và xả của chúng siêu cao, sự ổn định vô cùng tuyệt vời, vòng đời dài và mật độ năng lượng rất cao. Những đặc tính này cần cho nhiều ứng dụng bao gồm xe điện và các loại thiết bị điện tử cầm tay. Tuy nhiên, các siêu tụ điện này chỉ dùng cho các nguồn điện độc lập trong các hệ thống cung cấp điện dưới 10 giây do năng lượng riêng của chúng còn tương đối thấp.

Một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Cengiz S. Ozkan và Mihri Ozkan tại Đại học California Riverside đang nghiên cứu để phát triển và thương mại hóa các loại vật liệu cấu trúc nano cho các siệu tụ điện có mật độ năng lượng cao. Điện dung cao, hay khả năng lưu trữ điện tích, có tính quyết định để đạt được mật độ năng lượng cao hơn. Trong khi đó, để đạt mật độ công suất cao hơn cần có một diện tích bề mặt điện hóa lớn, tính dẫn điện cao, các nhánh khuyếch tán ion ngắn và tính nhất quán mặt phân giới hoàn hảo.

Các nhà nghiên cứu cho biết: “Cùng với năng lượng và mật độ công suất cao, hệ thống điện cực bọt xốp graphene thiết kế này cũng cho thấy một công nghệ độc lập (binder-free) đơn giản và có khả năng mở rộng để đặt nền móng cho các điện cực siêu tụ điện năng lượng cao. Những đặc tính đầy hứa hẹn này có thể là mô hình lý tưởng cho các ứng dụng tích trữ năng lượng trong tương lai”.