几十年来，研究人员和技术专家一直将电池和电容器视为两种截然不同的储能装置——电池，以储存更多能量而闻名，但释放速度较慢；电容器，用于以较小的脉冲快速放电。因此，每一种新的储能装置都被归类为一种或另一种，或与这两种装置中的一种有关，这取决于使其得以实现的电化学机制。但是，一个国际研究团队（他们是开发和研究储能技术的领导者）现在提出，这些机制实际上存在于平滑的频谱上，试图将一个设备归类为“大于”或“小于”电池或电容器可能会阻碍该领域的进展。

在最近发表在《自然能》杂志上的一篇研究论文中，来自卓克索大学、北卡罗来纳州立大学、加利福尼亚大学、范德堡大学、德国萨兰大学和法国保罗大学萨巴蒂尔大学的研究人员表明所有电化学储能机制都存在于电池和电容器之间的连续统中。

他们写道：我们提出了一种统一的方法，该方法涉及从纳米受限空间中电化学电荷储存的“二元”观点转变为纯静电现象或纯法拉第现象。它应该被视为两者之间的连续过渡，这取决于离子溶剂化和离子-宿主相互作用的程度。

简单地说，光谱的一端是化学键——连接的基本机制——原子水平上的物理连接。另一端是静电吸引，暂时将离子夹带在材料内部和表面。

前一种现象被称为法拉第反应，它赋予电池卓越的储能能力，并使电池逐渐释放电荷。但这也是他们花费这么长时间充电的原因。后者更像是一种转瞬即逝的吸引力，而不是真正的纽带，使电动相机闪烁的能量快速爆发，以及混合动力和电动汽车制动的能量短期吸收。

随着储能技术的每一项新发展，无论是电极材料和电解质溶液的新组合，还是减少或促进离子转移的物理或化学添加剂，研究人员都努力观察并准确描述手头的电化学储能机制。

但作者表示，在许多情况下，这些狭隘的定义既不准确，也无助于根据新技术的特定储能需求定制设备。

德雷塞尔工程学院巴赫教授、著名大学博士尤里·戈戈西（Yury Gogotsi）说，长期以来，经典电池和超级电容器之间发生了什么一直是一个有争议的话题，所谓的‘假电容器’和混合储能装置已经研究了至少30年，但一些科学家试图完全拒绝假电容，声称只有这两种极端情况，其他一切都是两种平行作用机制的叠加。

作者指出，在许多这种混合器件中，离子几乎在电极材料层之间被吸收。在另一些情况下，电极中的多孔纳米材料被设计为最大限度地吸收离子的全部化学物质，研究人员看到了更快的能量放电，这可能是由于电解质物质的持久性阻止了离子完全嵌入。

这两种情况都不理想，但事实证明，它们的特性在为新技术提供动力方面是一个有价值的组合。

Gogotsi说：“我们希望，了解离子去溶剂化（溶剂分子中的剥离离子）及其在确定储能机制中的作用，将使我们能够在单个储能装置中实现高能和高能的结合。想象一下电池在几分钟内就能充电——你把手机插上电源，几分钟后再拔下电源，至少可以使用几个小时。对于像MXene或石墨烯这样的2D材料，我们可以为柔性和可穿戴的电子产品制造柔性电池。”

研究人员认识到电化学储能标准制定者的重要性，他们既是我们对该领域理论理解的支柱，也是现代技术的推动者。但他们认为，向前移动意味着在中间的某个地方运行，了解到一个合适的能量存储装置可能比一个更好的电池或超级电容器更有效。

我们承认有两种‘理想情况’——电池和超级电容器。有针对这些情况推导的方程式。有价值数十亿美元的工业生产商业设备。但现在我们也知道如何预测、设计和制造性能介于传统极端情况之间的设备。

需要灵活、透明、保形、可穿戴式储能装置、结合能量采集的设备和其他非常规电能供应的新产业将从新的敏捷储能中受益匪浅。我们正朝着电能驱动的经济、物联网和其他可持续应用的先进新技术迈进。因此，它将非常重要的是要承认并努力将这些新设备描述为存在于一个频谱中，而不是落在它的两端。