超級電容器是重要的新型儲能器件，具有功率密度高、循環壽命長和安全可靠等特點。目前超級電容器已應用于混合電動汽車、大功率輸出設備等,形成一個非常可觀的市場規模，近年來保持近20%的全球增長率,産業前景突出。但現有超級電容器仍受限于低能量密度（商用活性炭：5–6 瓦時/公斤），遠不如锂電池（>80瓦時/公斤），原因在于較低的比容量（<250法拉/克）。而同屬碳基的石墨烯，因擁有高比表面積、優良導電率和穩定化學結構特點，久為研發熱點，并有望成為下一代高性能超級電容器的理想電極材料。

黃富強教授研究團隊設計合成一種氮摻雜的有序多孔碳材料，具有極佳的電化學儲能特性，比容量高達855法拉/克。此項工作主要在中科院上海矽酸鹽研究所完成，beat365和美國賓西法尼亞大學參與部分工作。這種新材料組裝成的對稱器件能快速充電和快速放電，不亞于商用碳基電容器。它的優性源于：氮摻雜誘生了氧化還原反應，也增加了電化學儲能活性，又沒有降低材料的高導電率。所研制的對稱器件在水溶液中工作安全無毒，能量密度為41瓦時/公斤（基于活性物質為63瓦時/公斤），功率密度達到26千瓦/公斤（基于活性物質為44千瓦/公斤）。

若這種新型碳材料所制備成水性電解液的超級電器，與目前有機電解液超級電器驅動的公共汽車相比，行駛裡程可以從5-8公裡提高至25-40公裡。多孔碳材料可以采用低成本制備，實現規模生産。因性能較鉛酸、鎳氫等電池有明顯的競争優勢，在快速充放方面又遠遠優于锂電池，它的研制對推動我國超級電容器的行業進展，提升行業競争優勢，具有重要的意義。

該研究結果已經2015年12月18日在《科學》期刊發表（Science 2015, 350 1508）。

這項研究得到國家自然科學基金等項目的支持。