یکی از چالش‌هایی که همواره در بحث خازن‌ها مطرح بوده افزایش ظرفیت خازن‌ها است. خازن‌ها توانایی این را دارند که در زمان کوتاهی به اندازه ظرفیت خود انرژی ذخیره کرده و همچنین در موقع نیاز، می‌توانند این انرژی را به‌سرعت در مدار تحویل دهند. این ویژگی در بسیاری کاربردها مطلوب و موردنیاز است. اما چالش اساسی این است که خازن‌های متداول ظرفیت‌های پایینی دارند و لذا توانایی ذخیره انرژی قابل‌توجهی را ندارند. از همین رو در کاربردهای متداول در مواردی که نیاز به ذخیره انرژی قابل‌توجهی باشد از باتری‌ها استفاده می‌شود. مشکل اساسی باتری‌ها نیز این است که برای ذخیره انرژی و نیز برای تحویل آن در مدار نیاز به زمان زیادی دارند. باتری‌ها همچنین با محدودیت تعداد چرخه‌های ذخیره و تحویل انرژی مواجه هستند.
با توجه به آنچه گفته شد، نیاز به ابزاری که فاصله بین خازن و باتری را پر کند همواره احساس می‌شود. این فاصله امروزه با ابرخازن‌ها پر شده است که ازنظر توانایی ذخیره انرژی مشابه باتری هستند، ولی سرعت ذخیره و تحویل انرژی در آن‌ها بسیار بالاتر است و همچنین طول عمر بالاتری دارند. تکنیک مورداستفاده در ابرخازن‌ها استفاده از مواد خاصی در الکترود است که سطح رویه بالایی دارند و منجر به افزایش ظرفیت خازن می‌شوند. خانواده نانوساختارهای کربنی شامل کربن فعال‌شده، آئروژل کربن، CDC، گرافن و نانولوله‌های کربنی همگی به دلیل اینکه درجه تخلخل بسیار بالایی دارند، دارای سطح رویه بسیار بالایی می‌باشند و درنتیجه استفاده از آن‌ها در الکترود ابرخازن‌ها موجب افزایش بسیار زیاد ظرفیت می‌شود.
کاربرد فناوری‌نانو در خازن‌ها
