Um ultracapacitor, também chamado supercapacitor, é um componente eléctrico capaz de conter centenas de vezes mais carga eléctrica do que um condensador padrão. Esta característica torna os ultracapacitores úteis em dispositivos que requerem relativamente pouca corrente e baixa tensão. Em algumas situações, um ultracapacitor pode substituir uma bateria eletroquímica recarregável de baixa tensão.
Um excelente exemplo do uso de um ultracapacitor pode ser encontrado nos chamados medidores inteligentes elétricos. Estes dispositivos, ao contrário dos seus equivalentes electromecânicos, armazenam informações sobre energia eléctrica doméstica e comercial e consumo de energia, e não contêm peças móveis. No caso de uma falha de energia, um ultracapacitor permite que o medidor envie uma comunicação de estado final para a empresa de serviços públicos, evitando a perda de dados e a confusão que poderia resultar. Enquanto uma bateria de reserva recarregável pode servir o mesmo propósito, a maioria das baterias eletroquímicas falham em temperaturas extremamente baixas, como geralmente ocorre no inverno em grande parte dos Estados Unidos e praticamente todo o Canadá. Ultracapacitores continuam trabalhando a temperaturas muito abaixo de zero.
Ultracapacitores podem ser encontrados em rádios e lanternas de emergência. O ultracapacitor carrega com a ajuda de um gerador de corrente contínua (DC) miniatura que o usuário pode operar manualmente por um par de minutos girando uma pequena manivela. Uma vez que o ultracapacitor tenha adquirido uma carga completa, o dispositivo pode funcionar por um bom tempo (em alguns casos mais de uma hora) antes de necessitar de uma recarga.
Um condensador convencional contém duas superfícies condutoras de eletricidade, separadas por uma camada isolante chamada dielétrica. Em geral, a capacitância aumenta à medida que a área de superfície dos condutores aumenta. A capacitância também aumenta conforme diminui o espaçamento entre as superfícies e aumenta a constante dielétrica do isolante interveniente. Contudo, existe um limite prático quanto à capacitância que se pode obter com este desenho. Um ultracapacitor difere fundamentalmente na sua estrutura interna. Ao invés de ter dois eletrodos separados por uma camada isolante, um ultracapacitor emprega um meio poroso que produz o efeito de um par de placas com área de superfície gigantesca, separadas por apenas alguns nanômetros. Como resultado, o ultracapacitor tem muito mais capacitância que qualquer componente convencional de alta capacitância (como um capacitor eletrolítico ou de tântalo).
A principal desvantagem do ultracapacitor, em comparação com os projetos de capacitores mais antigos, é o fato de que o ultracapacitor não pode suportar alta tensão. Enquanto um condensador eletrolítico pode ser classificado em várias centenas de DC volts, os ultracapacitores têm classificações máximas de apenas cerca de 5 DC volts. Para utilizar os ultracapacitores em tensões mais elevadas, é necessário ligar vários componentes em série (ponta a ponta, como os elos de uma cadeia). Depois, as suas tensões nominais somam-se, tal como as tensões da bateria se somam numa ligação em série. Entretanto, quando múltiplos capacitores de qualquer tipo são conectados em série, precauções especiais são essenciais a fim de equalizar as tensões através dos componentes individuais. Caso contrário, um deles pode "hog" mais do que sua parte da voltagem e queimar como resultado.
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