Báo cáo Siêu tụ điện công nghệ nano thân thiện môi trường và xu hướng ứng dụng trong tiết kiệm năng lượng và ổn định nguồn điện

 SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TP.HCM 
 TRUNG TÂM THÔNG TIN VÀ THỐNG KÊ KH & CN 
    
 BÁO CÁO PHÂN TÍCH XU HƯỚNG CÔNG NGHỆ 
Chuyên đề: 
 SIÊU TỤ ĐIỆN CÔNG NGHỆ NANO 
THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ XU HƯỚNG ỨNG DỤNG 
 TRONG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 
 VÀ ỔN ĐỊNH NGUỒN ĐIỆN 
 Biên soạn: Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ 
 Với sự cộng tác của: 
 TS. Đỗ Hữu Quyết, CN. Trần Phước Toan 
 - Trung tâm Nghiên cứu Triển khai – Ban Quản lý Khu CNC TP. HCM 
 TP.Hồ Chí Minh, 05/2017 
 - 1 - 
 MỤC LỤC 
I. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG SIÊU TỤ ĐIỆN TRÊN 
THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM ..................................................................................... 3 
1. Tình hình nghiên cứu siêu tụ điện nói chung trên thế giới .................................. 3 
2. Tình hình nghiên cứu siêu tụ điện ở Việt Nam và trung tâm nghiên cứu triển 
khai, khu CNC - TPHCM ........................................................................................... 4 
3. Đặc điểm và một số ứng dụng của siêu tụ điện ................................................... 5 
II. PHÂN TÍCH XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU SIÊU TỤ ĐIỆN TRÊN CƠ SỞ 
SỐ LIỆU SÁNG CHẾ QUỐC TẾ ........................................................................... 9 
1. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về nghiên cứu siêu tụ điện theo thời gian . 9 
2. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về nghiên cứu siêu tụ điện ở các quốc gia
 10 
3. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về siêu tụ điện theo các hướng nghiên cứu
 ................................................................................................ 12 
4. Giới thiệu một số sáng chế: ................................................................................ 14 
III. GIỚI THIỆU SIÊU TỤ ĐIỆN CÔNG NGHỆ NANO MỚI PHÁT TRIỂN 
TẠI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI – BAN QUẢN LÝ KHU 
CÔNG NGHỆ CAO TP.HCM .............................................................................. 17 
1. Giới thiệu siêu tụ điện dẻo công nghệ Nano ...................................................... 17 
2. Kết quả kiểm tra sản phẩm siêu tụ điện công nghệ nano so với các sản phẩm 
thương mại trên thị trường hiện nay ......................................................................... 18 
 2.1 Hình ảnh siêu tụ điện ....................................................................................... 18 
 2.2 Kiểm tra điện dung và điện áp ........................................................................ 18 
 2.3 Kiểm tra tuổi thọ nạp xả .................................................................................. 19 
 2.4 Kiểm tra lưu giữ điện áp trong 1 ngày ............................................................ 20 
 2.5 Kiểm tra nhiệt độ làm việc .............................................................................. 21 
 2.6 Nội trở và mạch điện tương đương ................................................................. 21 
 2.7 So sánh các thông số Stack bipolar 3 tụ .......................................................... 24 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 27 
 - 2 - 
 SIÊU TỤ ĐIỆN CÔNG NGHỆ NANO THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG 
 VÀ XU HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 
 VÀ ỔN ĐỊNH NGUỒN ĐIỆN 
 *********************** 
 I. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG SIÊU TỤ ĐIỆN 
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 
 1. Tình hình nghiên cứu siêu tụ điện nói chung trên thế giới 
 Siêu tụ điện (tiếng Anh là supercapacitor, electrochemical capacitor hay 
ultracapacitor) có thể được coi là một mô hình lưu trữ điện trung gian giữa pin 
(công suất thấp/năng lượng cao) và tụ điện (công suất cao/năng lượng thấp) 
 Nhằm tăng khả năng thâm nhập thị trường, đáp ứng nhu cầu đa dạng cho 
nhiều ứng dụng công nghệ khác nhau (máy tính, thiết bị công cụ cầm tay, thiết bị 
lưu trữ điện gia dụng và công nghiệp, hệ thống lưu trữ điện trong các phương tiện 
giao thông vận tải ) cũng như tiếp tục cải thiện các thông số vận hành, nhiều 
nghiên cứu về siêu tụ đang thu hút sự đầu tư mạnh mẽ của các công ty, tập đoàn lớn 
trên thế giới cũng như các trung tâm nghiên cứu, trường đại học ở nhiều nước. Hiện 
nay, siêu tụ điện nhóm hybrid capacitor (siêu tụ thế hệ mới nhất) đang thu hút sự 
quan tâm đặc biệt do có thể kết hợp được nhiều ưu điểm của các dạng siêu tụ thế hệ 
trước cùng với các tính năng nổi bật đặc thù của tụ điện truyền thống và pin/ắc quy, 
cũng như có thể cung cấp những tính năng vận hành đặc biệt cho các yêu cầu 
chuyên dụng. Nhóm siêu tụ này có thể được chia ra thành 3 phân nhóm nhỏ dựa 
trên đặc tính của electrode (điện cực) bao gồm composite, asymmetric và battery-
type. 
 Asymmetric electrode: với dạng siêu tụ này, 2 điện cực dương và âm được 
chế tạo từ những vật liệu khác nhau. Thông thường, polymer dẫn điện được chọn 
làm điện cực dương trong khi carbon hoạt tính làm điện cực âm [1]. Sự kết hợp này 
dẫn đến dạng siêu tụ này có chỉ số mật độ công suất và năng lượng cao hơn siêu tụ 
dạng double – layer và có tuổi thọ sử dụng cao hơn siêu tụ dạng pseudo [9-11]. 
 Battery – type electrode: siêu tụ ở dạng này có cấu trúc tương tự với 
asymmetric electrode. Điểm khác biệt duy nhất là 1 điện cực hoạt động theo cơ chế 
siêu tụ (vật liệu thường sử dụng carbon hoạt tính) và 1 còn lại hoạt động theo cơ 
chế của battery (vật liệu thường dùng là nickel hydroxide, chì dioxide, hoặc LTO 
(Li4Ti5O12)). Cấu trúc siêu tụ dạng này được cho là có thể kết hợp được ưu điểm 
nổi bật của battery (khả năng tích trữ năng lượng cao) với các đặc điểm nổi bật của 
siêu tụ (mật độ công suất lớn, tuổi thọ dài, thời gian nạp nhanh) [12-14]. 
 Composite electrode: Hai nhóm trên tối ưu hóa các đặc tính của tụ điện dựa 
trên thiết kế hai bản cực tụ sử dụng các loại điện cực khác nhau. Vì thế điều quan 
trọng vẫn là phải tìm ra được vật liệu tốt để làm điện cực. Loại vật liệu đang được 
 - 3 - chú trọng phát triển trên thế giới cho linh kiện dự trữ năng lượng nói chung và siêu 
tụ điện nói riêng là vật liệu composite của những dạng vật liệu carbon (đặc biệt là 
CNTs [18]) và polymer dẫn điện hoặc oxide kim loại hay một số các vật liệu ở 
dạng nano. Đặc điểm nổi bật của loại điện cực dạng này là kết hợp được cả 2 
nguyên lý tạo ra điện dung (tĩnh điện và điện hóa). Vật liệu carbon tạo ra điện dung 
qua cơ chế double – layer, đồng thời cũng đóng vai trò là hệ khung có diện tích bề 
mặt riêng lớn để các vật liệu khác bám dính lên, qua đó tạo ra điện dung cho siêu tụ 
qua cơ chế giả điện dung. Trong đó, hệ điện cực composite được nghiên cứu khá kỹ 
và cho những kết quả tốt là hệ CNT – polypyrrole, graphene/polyaniline nanofiber 
hay graphene/MnO2 với những tính năng vượt trội khi so sánh với điện cực chế tạo 
đơn thuần từ CNT hay polypyrrole đơn lẻ [4-6]. Một số công trình được công bố 
gần đây cũng cho những kết quả tương đối khả quan cho hệ composite CNT – 
polyaniline [7] hoặc nano Si – polyaniline (PANI) [8]. 
 Ngoài điện cực đóng vai trò rất quan trọng trong việc quyết định độ lớn của 
điện dung và nguyên lý hoạt động của siêu tụ, 2 thành phần cơ bản khác trong cấu 
trúc siêu tụ cũng có những ảnh hưởng quan trọng tới hiệu quả hoạt động của toàn 
bộ linh kiện, đó là chất điện giải và màng ngăn cách. Chất điện giải sử dụng trong 
siêu tụ thông thường ở dạng lỏng, có thể là dung môi hữu cơ hoặc ở dạng dung dich 
nước. Tuy nhiên, điều này tạo ra nhiều hạn chế trong quá trình sử dụng và bảo quản 
nên gần đây, các chất điện giải dẻo đã và đang được nghiên cứu, sử dụng để thay 
thế cho các chất điện giải lỏng truyền thống. Chất điện giải dẻo cùng với điện cực, 
điện cực dẫn dẻo sẽ tạo ra siêu tụ dẻo, một sản phẩm đang thu hút sự quan tâm rất 
lớn các nghiên cứu hiện nay bởi các ứng dụng tiềm năng của nó trong linh kiện 
điện tử, xe điện, năng lượng tái tạo 
 2. Tình hình nghiên cứu siêu tụ điện ở Việt Nam và trung tâm nghiên cứu 
triển khai, khu CNC - TPHCM 
 Do sự hấp dẫn của thị trường siêu tụ, nghiên cứu về vật liệu cho loại linh kiện 
này cũng đã được chú ý ở Việt Nam. Đã có một số công bố nghiên cứu về chế tạo 
vật liệu MnO2 làm điện cực theo cơ chế giả điện dung, trong đó đáng chú ý là công 
bố kết quả điện dung 199 F/g của nhóm nghiên cứu ở Đại Học Khoa Học Tự 
Nhiên, thuộc Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh [36]. Ngoài ra, cũng đã 
có nghiên cứu về vật liệu cho điện cực lớp kép, sử dụng cấu trúc thớ nano 
(nanofibrillar) [37]. Nhìn chung, nghiên cứu về tụ điện ở Việt Nam mới dừng lại ở 
chế tạo và khảo sát một số vật liệu khá phổ biến để làm điện cực. Cho nên, để phát 
triển công nghệ siêu tụ điện ở nước ta, sẽ rất cần những nghiên cứu sâu hơn về vật 
liệu mới cũng như nghiên cứu chế tạo linh kiện hoàn chỉnh. 
 Trên tinh thần này, trung tâm nghiên cứu triển khai thuộc khu CNC – TPHCM 
đã có những nghiên cứu quan trọng ban đầu về vật liệu cũng như linh kiện siêu tụ 
điện. Các vật liệu như CNTs, PANI đã được tổng hợp cũng như siêu tụ đơn dẻo dựa 
trên giấy bucky và màng điện giải dẻo PVA đã được chế tạo. Qua kiểm tra, đo đạc 
các đặc tính điện hóa, giấy bucky và polymer PANI đã thể hiện điện dung riêng lần 
lượt khoảng 20 F/g và 48.5 F/g, tương đương với mức điện dung mà đã được công 
 - 4 - bố trong các tài liệu nghiên cứu khoa học [38]. Những kết quả này sẽ là tiền đề 
quan trọng cho việc thực hiện thành công đề tài. Sắp tới, nhóm nghiên cứu cũng sẽ 
tiến hành tổng hợp và kiểm tra tính chất điện hóa của vật liệu V2O5 trên giấy bucky. 
Vật liệu oxit này đã thể hiện được khả năng dự trữ điện rất lớn (hơn 1000 F/g) khi 
được phủ lên giấy bucky trong môi trường siêu tới hạn, theo nghiên cứu tiến sĩ của 
thành viên chủ nhiệm đề tài (TS. Đỗ Hữu Quyết) [39-40]. Trong nghiên cứu ở 
trung tâm nghiên cứu triển khai, V2O5 sẽ được tổng hợp bằng phương pháp điện 
hóa để có giá thành thấp và dễ dàng triển khai sản xuất quy mô lớn. 
 Hình 1: Một số kết quả nghiên cứu siêu tụ điện ban đầu 
 ở Trung tâm Nghiên cứu triển khai 
 Hình 2: Quy trình chế tạo giấy Bucky bằng phương pháp lọc chân không 
 - 5 - 3. Đặc điểm và một số ứng dụng của siêu tụ điện 
 Siêu tụ điện có điện dung rất lớn so với tụ điện thông thường nên chứa được 
rất nhiều điện (năng lượng điện bằng 1/2CU2). Hơn nữa quá trình nạp điện, phóng 
điện là một quá trình vật lý, điều khiển điện tích chuyển động bằng điện trường, 
không dùng đến các phản ứng hóa học. Nhờ đó siêu tụ điện rất bền, không chóng bị 
suy thoái: thời gian sử dụng hàng chục năm, nạp đi nạp lại được hơn 500.000 lần 
(ăcquy, pin nạp loại tốt nạp đi nạp lại được vài ngàn lần, thời gian sử dụng cỡ một 
vài năm). 
 Việc nạp điện hay phóng điện cho siêu tụ điện có thể tiến hành rất nhanh vì 
đây là cách dùng điện trường điều khiển các ion chuyển động để chạy vào các lỗ 
nhỏ ở than hoạt tính (khi nạp) hoặc cho electron chạy ở mạch ngoài để cân bằng 
loại các ion dương và âm tập trung ở các điện cực than (khi phóng). Ở pin nạp phải 
chờ thời gian trao đổi của phản ứng hóa học nên không thể nạp nhanh hoặc phóng 
nhanh. 
 Do cấu tạo của lớp điện tích kép, giữa hai cực của một siêu tụ điện chỉ chịu 
được hiệu điện thế cỡ 2, 3 vôn. Vì vậy muốn làm việc ở điện thế cao, phải ghép nối 
tiếp nhiều siêu tụ điện. 
 Cũng do cấu tạo của các điện cực bên trong rất gần nhau điện tích nạp cho siêu 
tụ điện dễ bị rò rỉ nên không giữ được lâu. Siêu tụ điện tự bị sụt thế nhanh hơn là ở 
pin nạp, ở ăcquy. 
 - Những thông số kỹ thuật đáng chú ý là đặc điểm về kích thước và giá 
thành. 
 Đối với các nguồn điện lưu động người ta đưa ra tiêu chuẩn năng lượng tạo ra 
được ứng với một đơn vị khối lượng của nguồn: Wh/kg (Watt giờ/kilogam). 
 Xét về mặt này siêu tụ điện loại tốt hiện nay có mật độ năng lượng xấp xỉ 
60Wh/kg, chỉ bằng một nửa của pin nạp tốt nhất Li-ion 120Wh/kg. Tuy nhiên 
những nghiên cứu về công nghệ nano cho thấy đã làm được siêu tụ điện với ống 
nanocacbon mật độ công suất đến trên 100kWh/kg nghĩa là ba bậc cao hơn mật độ 
công suất ở pin nạp tốt nhất hiện nay. 
 Về giá thành người ta thường tính theo đơn vị đôla trên Farad nghĩa là để chứa 
được một Farad thì mất bao nhiêu tiền. Năm 1980 siêu tụ điện 2,3 vôn; điện dung 
470 Farad do hãng Panasonic chế tạo tính ra giá thành là 2 đôla một Farad. Hiện 
nay giá thành đối với một siêu tụ điện như vậy giảm xuống chỉ còn 0,1 đôla một 
Farad và dự tính nay mai sẽ giảm xuống còn 0,005 đôla một Farad. 
 - 6 - Có thể kể một vài ứng dụng của siêu tụ điện hiện nay. 
 - Ứng dụng trong giao thông: 
 Trung Quốc đã thử nghiệm từ 2005 ở Thượng Hải loại xe buýt điện mới gọi là 
Capabus (Capacitor Bus). Loại xe này được trang bị động cơ điện chạy bằng điện 
chứa ở siêu tụ điện. Dọc đường xe chạy không có đường dây căng ở trên để xe có 
cần lấy điện từ đường dây như xe buyt chạy điện thông thường. Ở các trạm đỗ xe 
dọc đường có chỗ lấy điện để nạp nhanh điện cho siêu tụ điện, thời gian nạp điện 
ngắn hơn thời gian hành khách lên xuống, ở các trạm dừng xe đầu và cuối có chỗ 
nạp điện thật no cho siêu tụ điện. 
 Năm 2001 và 2002 nước Đức đã thử nghiệm tuyến xe buýt công cộng sử dụng 
kết hợp diesel và siêu tụ điện. Từ năm 2003 tại Manheim Sadbahn, nước Đức đã 
vận hành tuyến đường sắt nhẹ sử dụng siêu tụ điện để tích năng lượng phanh. 
Siemens AG đã phát triển Sibac Energy Storage dựa trên siêu tụ điện dùng cho 
phương tiện di động. Công ty Senelec cũng đã phát triển hệ thống giao thông dựa 
trên siêu tụ điện. Cùng với sự phát triển của công nghệ nano, các siêu tụ điện có 
tương lai đầy hứa hẹn. 
 Bên cạnh đó, công nghệ siêu tụ điện hiện đang được ứng dụng cho các xe điện 
ở Tây Ban Nha và Pháp cũng như cho các xe điện và xe bus “lai” trên toàn thế 
giới. Đối với xe bus, công nghệ này có thể giảm khoảng 30% lượng khí thải các-
bon. MAN, một công ty sản xuất phương tiện trọng tải lớn tại Munich đã ước tính 
những toa xe có lắp thiết bị siêu tụ điện có thể tiết kiệm khoảng 4500 USD một 
năm chi phí nhiên liệu. 
 - Ứng dụng trong năng lượng tái tạo: 
 Đặc điểm của năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió 
v.v là lúc có, lúc không, lúc có rất nhiều, lúc lại rất ít. Thí dụ pin mặt trời cung 
cấp điện tốt vào một số giờ ban ngày, lúc nắng to cho dòng điện rất mạnh, lúc mưa 
gió, trời tối dòng điện rất yếu hoặc bằng không. Lâu nay, người ta phải dùng ăcquy 
để tích điện, nhưng để nạp điện cho ăcquy no phải chờ từ vài giờ đến hơn nửa ngày. 
Nếu dùng siêu tụ điện, điện từ pin mặt trời mạnh đến bao nhiêu đều tích hết vào 
siêu tụ điện, không để “lãng phí” một chút nào. Đối với năng lượng gió cũng vậy, 
lúc gió to, siêu tụ điện kịp chứa hết điện năng sinh ra. Mặt khác trở ngại chính hiện 
nay khi sử dụng năng lượng tái tạo là phải dùng ăcquy để chứa điện nhưng ăcquy 
chỉ nạp lại được một số lần, nói chung là cỡ nửa năm, hay một năm phải thay ăcquy 
mới vừa tốn kém lại mất thời giờ. Còn dùng siêu tụ điện phải hơn mười năm mới 
phải thay. 
 Tại Việt Nam, 2 tác giả Võ Trần Tấn Quốc và Nguyễn Chí Ngôn, Trường đại 
học Cần Thơ đã có đề tài khoa học “Nghiên cứu ứng dụng siêu tụ điện” - Nghiên 
cứu này tìm kiếm một giải pháp ứng dụng siêu tụ điện để tích trữ năng lượng điện 
mặt trời thay thế cho ắc-quy; nhằm mục đích phục vụ các ứng dụng công suất thấp 
 - 7 - như đèn chiếu sáng, đèn cảnh báo, cấp nguồn cho các thiết bị điện tử quan trắc môi 
trường, các cảm biến công nghiệp trong môi trường độc hại, hay thay thế bình ắc-
quy của xe gắn máy – vốn rất phổ biến tại Việt Nam. 
 Nhưng siêu tụ điện cũng có nhược điểm là tích điện không được lâu vì rò điện 
nội bộ giữa hai cực. Giải pháp tối ưu trong một số trường hợp hiện nay là dùng 
song song cả siêu tụ điện cả ăcquy. 
 Nguồn điện tái tạo (pin mặt trời hoặc năng lượng gió chẳng hạn) tạo ra được 
bao nhiêu điện năng, siêu tụ điện chứa ngay được hết và siêu tụ điện lại từ từ nạp 
điện cho ăcquy. Nhờ đó ăcquy luôn được nạp điện đầy đủ vừa luôn luôn có điện để 
dùng, vừa lâu mới phải thay ăcquy vì ăcquy rất chóng hỏng nếu nạp điện cho ăcquy 
không đầy đủ, để cho ăcquy cạn kiệt. 
 Siêu tụ điện đặc biệt có ích khi dùng để thu gom năng lượng mất mát, bỏ đi. 
Một chiếc xe ôtô phải mất mát bao nhiêu năng lượng xăng dầu để lăn bánh, lúc 
phanh lại, ôtô mất hết động năng đã tích lũy được. Người ta lắp vào ôtô bộ phận 
phát ra dòng điện mạnh khi xe ôtô hãm phanh. Điện năng phát ra đó được chứa 
ngay vào siêu tụ điện. Người ta lại dùng điện năng chứa trong tụ điện này để khởi 
động xe vì lúc khởi động, xe từ đứng yêu đến chuyển động tốn rất nhiều năng 
lượng. 
 Tương tự khi cái cần cẩu nâng một vật lên cao tốn rất nhiều năng lựợng trong 
đó có năng lượng để nâng vật nhưng không ít năng lượng để nâng bản thân cái cần 
cẩu và các bộ phận để kẹp giữ vật nâng. Người ta làm bộ phận tự động phát điện 
khi cần cẩu hạ xuống, dòng điện sinh ra rất mạnh trong thời gian tương đối ngắn 
này được tích lũy lại ở siêu tụ điện và dùng để phục vụ cho việc nâng cần cẩu lên ở 
thời gian tiếp sau đó. 
 Hiện nay nhiều nhà nghiên cứu, nhiều hãng đang đẩy mạnh việc cải tiến, chế 
tạo siêu tụ điện, đặc biệt vận dụng công nghệ nano sử dụng vật liệu có nhiều lỗ nhỏ, 
diện tích mặt ngoài cực lớn như vật liệu làm từ ống nanô cacbon. Siêu tụ điện có 
vai trò rất quan trọng trong xu thế tiết kiệm năng lượng, sử dụng năng lượng xanh 
hay năng lượng sạch đang được toàn thế giới khuyến khích đẩy mạnh hiện nay. 
 - 8 - II. PHÂN TÍCH XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU SIÊU TỤ ĐIỆN TRÊN CƠ 
SỞ SỐ LIỆU SÁNG CHẾ QUỐC TẾ 
 Siêu tụ điện là một giải pháp lưu trữ năng lượng mới đang dần thay thế các tụ 
điện thông thường và pin sạc, các siêu tụ phát triển chủ yếu vào việc ứng dụng 
trong các phương tiện vận chuyển như tàu hỏa, cần cẩu, ô tô, xe buýt, thang máy và 
các loại xe điện. Các đơn vị nhỏ hơn của các siêu tụ được sử dụng làm bộ nhớ sao 
lưu cho bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh (SRAM). Ngoài ra, các siêu tụ cũng được 
sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến năng lượng mặt trời, pin, pin dự phòng, 
và đèn flash. 
 Theo Công ty nghiên cứu thị trường đa quốc gia Lux Research cho biết, thị 
trường cho các siêu tụ điện sẽ tăng gấp đôi từ 466 triệu USD năm 2013 lên 836 
triệu USD vào năm 2018. 
 1. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về nghiên cứu siêu tụ điện theo 
thời gian 
 Theo nguồn CSDL sáng chế Derwent Innovation, sáng chế nghiên cứu về siêu 
tụ điện được đăng ký vào cuối thập niên 60, từ năm 1967 đến nay có khoảng 8.129 
sáng chế đăng ký. Vào năm 1967 có 1 sáng chế được đăng ký bảo hộ ở Mỹ có số 
đơn là US1967655975A, tác giả là: O. Raleigh Douglas. Sáng chế đăng ký về “Bộ 
siêu tụ điện trạng thái rắn của ion” 
 Có thể nói, 2 thập niên đầu, 70 và 80 là giai đoạn tiền nghiên cứu về siêu tụ 
điện, do đó, lượng sáng chế đăng ký về nghiên cứu siêu tụ điện không nhiều, trung 
bình mỗi năm có khoảng 7 sáng chế đăng ký 
 Sang thập niên 90, lượng sáng chế đăng ký về nghiên cứu siêu tụ điện tăng 
nhẹ, trung bình mỗi năm có khoảng 48 sáng chế đăng ký. 
 Từ năm 2000 đến nay, lượng sáng chế đăng ký về nghiên cứu siêu tụ điện bắt 
đầu tăng mạnh, từ 221 sáng chế đăng ký vào năm 2000, tăng dần lên và đạt cao 
nhất vào năm 2014 với lượng sáng chế đăng ký là 796. Trong 5 năm trở lại đây, từ 
năm 2012 – 2015, lượng sáng chế đăng ký về nghiên cứu siêu tụ điện rất cao, trên 
700 sáng chế – điều này cho thấy tiềm năng rất lớn của siêu tụ điện. 
 Năm 2012 2013 2014 2015 
 Lượng sáng chế 
 742 737 796 780 
 đăng ký 
 - 9 - 
 Hình 3: Tình hình đăng ký sáng chế về nghiên cứu siêu tụ điện theo thời gian 
 2. Tình hình nộp đơn đăng ký sáng chế về nghiên cứu siêu tụ điện ở các 
quốc gia 
 Hiện nay, sáng chế về nghiên cứu siêu tụ điện được đăng ký bảo hộ ở khoảng 
48 quốc gia trên toàn thế giới và 2 tổ chức [WO - tổ chức thế giới (762 SC), EP – tổ 
chức châu Âu (498 SC)]. Trong đó, 5 quốc gia tập trung nhiều sáng chế đăng ký 
bảo hộ: Trung Quốc: 2.356 SC, Mỹ: 1.335 SC, Nhật Bản: 1.313 SC, Hàn Quốc: 
636 SC, Đài Loan: 201 SC. Trong 5 quốc gia dẫn đầu về số lượng sáng chế đăng ký 
bảo hộ thì có đến 4 quốc gia thuộc khu vực Châu Á. 
 Hình 4: Tình hình đăng ký bảo hộ sáng chế về nghiên cứu siêu tụ điện ở các quốc gia 
 - 10 -