超级电容电池通过极化电解质来储能，属于双层电容的一种。由于其储能的过程并不发生化学反应，因此储能过程是可逆的从而可以反复充放电数十万次。超级电容一般使用活性碳电极材料，具有吸附面积大、静电储存多的特点，且充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源。
由于石油资源日趋短缺，并且燃烧石油的内燃机尾气排放对环境的污染越来越严重(尤其是在大、中城市)，人们都在研究替代内燃机的新型能源装置。目前，混合动力、燃料电池、化学电池产品及应用的研究与开发，取得了一定的成效。但是由于它们固有的使用寿命短、温度特性差、化学电池污染环境、系统复杂、造价高昂等致命弱点，一直没有很好的解决办法。
而超级电容电池以其优异的特性扬长避短，可以部分或全部替代传统的化学电池用于车辆的牵引电源和启动能源，并且比传统的化学电池有更广泛的用途。如用作起重装置的电力平衡电源，可提供超大电流的电力;用作车辆启动电源，启动效率和可靠性高于传统蓄电池，可全部或部分替代传统的蓄电池;可用作车辆的牵引能源可以生产电动汽车、替代传统的内燃机、改造现有的无轨电车;用在军事上可保证坦克车、装甲车等战车的顺利启动、作为激光武器的脉冲能源。此外，还可用于其他机电设备的储能能源。
正因为如此，世界各国都不遗余力地对超级电容器进行研究与开发。其中美国、日本和俄罗斯等国家不仅在研发生产上走在前面，而且还建立了专门的国家管理机构(如美国USABC、日本SUN、俄罗斯REVA等)制定国家发展计划。
2011年9月1日，我国高能镍碳超级电容电池在天津研制成功，取得了我国纯电动车动力电源研究的重大突破。这种新型结构的高能镍碳超级电容电池，是由中国工程院院士周国泰领衔的科研团队历时3年刻苦攻关成功开发。
这种高能镍碳超级电容器的奥秘在于采取了综合性能平衡设计思路，巧妙地将活性碳材料引入镍氢电池负极，即一个电极采用电极活性碳电极，而另一个电极采用电容电极材料或电池电极，实现了普通超级电容器与电池结合为一体，从而兼有一般超级电容器和蓄电池的优异性能。
经检测试用显示，超级电容器具有能量密度大、功率密度高、充放电效率高、高低温性能好、循环寿命长、安全环保、性价比高等诸多特点，有效解决了国内电动汽车电源技术瓶颈问题。推广使用后，可缓解由汽车尾气造成的城市大气污染，降低综合运营成本。
