【図1】 （Ａ）は従来技術のスーパーキャパシタセルの概略図である。（Ｂ）は湿潤アノード活性材料混合物（例えば液体電解質、アノード活性材料、および任意選択の導電性添加剤）を含浸させた導電性多孔質層（例えば高多孔率発泡体の形態でのアノード集電体、または互いに積層された複数の多孔質発泡体シート）からなるアノード電極２５１と、多孔質セパレータと、湿潤カソード活性材料混合物を含浸させた高多孔率発泡体（または互いに積層された複数の発泡体シート）の形態での集電体からなるカソード電極２５３とを備える、本発明によるスーパーキャパシタセルの概略図である。（Ｃ）はアノード電極を形成するためにアノード活性材料および液体電解質（および任意選択の導電性添加剤）による多孔質層の浸潤を実現するために複数の多孔質層（集電体のバックボーンとして）および湿潤電極層の圧密化（例えば圧縮による）を行う前、およびカソード電極を形成するためにカソード活性材料および液体電解質（および任意選択の導電性添加剤）による多孔質層の浸潤を行う前の、（ｉ）交互に配置された導電性多孔質層および湿潤アノード層の積層体と、（ｉｉ）多孔質セパレータと、（ｉｉｉ）交互に構成された導電性多孔質層および湿潤カソード層の積層体を備える本発明によるスーパーキャパシタセルの概略図である。（Ｄ）は（Ｃ）に示される本発明によるスーパーキャパシタセルの概略図であるが、アノード電極を形成するためにアノード活性材料および液体電解質（および任意選択の導電性添加剤）によって多孔質層の浸潤を実現するために複数の多孔質層（集電体のバックボーンとして）および湿潤電極層の圧密化（例えば圧縮による）を行った後の、およびカソード電極を形成するためにカソード活性材料および液体電解質（および任意選択の導電性添加剤）によって多孔質層の浸潤を行った後の図である。（Ｅ）はアノード電極と、セパレータと、カソード電極とを組み合わせてラミネートすることによってスーパーキャパシタセル（リチウムイオンまたはナトリウムイオンキャパシタ）を製造するための本発明によるプロセスの概略図であって、交互に積層された導電性多孔質層および湿潤カソード層を圧縮する本発明による方法によってカソード電極が用意される図である。

【図2】 典型的なグラフェンシートの電子顕微鏡画像を示す図である。

【図3】 （Ａ）は導電性多孔質層の例、すなわち金属グリッド／メッシュ、カーボンナノファイバマットを示す図である。（Ｂ）は導電性多孔質層の例、すなわちグラフェン発泡体と炭素発泡体を示す図である。（Ｃ）は導電性多孔質層の例、黒鉛発泡体およびＮｉ発泡体を示す図である。（Ｄ）は導電性多孔質層の例、すなわちＣｕ発泡体およびステンレス鋼発泡体を示す図である。

【図4】 （Ａ）は剥離黒鉛、膨張黒鉛フレーク（厚さ＞１００ｎｍ）、およびグラフェンシート（厚さ＜１００ｎｍ、より典型的には＜１０ｎｍであり、０．３４ｎｍの薄さでもよい）を製造するための一般に使用されている方法の概略図である。（Ｂ）は剥離黒鉛、膨張黒鉛フレーク、およびグラフェンシートを製造するための方法を示す概略図である。

【図5】 電極活性材料としての還元酸化グラフェン（ＲＧＯ）シートと、ＥＭＩＭＢＦ４イオン性液体電解質とを含む対称スーパーキャパシタ（ＥＤＬＣ）のＲａｇｏｎｅプロット（重量および体積電力密度対エネルギー密度）を示す図である。スーパーキャパシタは、本発明の一実施形態に従って、および比較のために電極の従来のスラリコーティングによって用意した。

【図6】 電極活性材料としての活性炭（ＡＣ）粒子と有機液体電解質とを含む対称スーパーキャパシタ（ＥＤＬＣ）セルのＲａｇｏｎｅプロット（重量および体積電力密度対エネルギー密度）を示す。スーパーキャパシタは、本発明の一実施形態に従って、および電極の従来のスラリコーティングによって用意した。

【図7】 （Ａ）は電極活性材料としての純粋グラフェンシートと、リチウム塩－ＰＣ／ＤＥＣ有機液体電解質とを含むリチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）セルのＲａｇｏｎｅプロット（重量および体積電力密度対エネルギー密度）を示す図である。スーパーキャパシタは、本発明の一実施形態に従って、および電極の従来のスラリコーティングによって用意した。（Ｂ）は電極活性材料としての純粋グラフェンシートと、ナトリウム塩－ＰＣ／ＤＥＣ有機液体電解質とを含むナトリウムイオンキャパシタ（ＮＩＣ）セルのＲａｇｏｎｅプロット（重量および体積電力密度対エネルギー密度）を示す図である。

【図8】 従来の方法および本発明による方法によって用意されたＡＣベースのＥＤＬＣスーパーキャパシタの実現可能な電極厚さ範囲に対してプロットされたセルレベルの重量および体積エネルギー密度を示す図である。凡例：従来のスーパーキャパシタの重量（◆）および体積（▲）エネルギー密度、ならびに本発明によるスーパーキャパシタの重量（■）および体積（Ｘ）エネルギー密度。本発明による方法では、実現することができる電極の厚さに理論上の制限はない。典型的には、実際の電極の厚さは、１０μｍ～１，０００μｍ、より典型的には１００μｍ～８００μｍ、最も典型的には２００μｍ～６００μｍである。

【図9】 従来の方法および本発明による方法によって用意されたＲＧＯベースのＥＤＬＣスーパーキャパシタ（有機液体電解質）の実現可能な電極厚さ範囲にわたってプロットされた、セルレベルの重量および体積エネルギー密度を示す図である。凡例：従来のスーパーキャパシタ（約０．２５ｇ／ｃｍ３の実現される最高電極タップ密度）の重量（◆）および体積（▲）エネルギー密度、ならびに本発明によるスーパーキャパシタ（約０．７５ｇ／ｃｍ３の容易に実現される電極タップ密度）の重量（■）および体積（Ｘ）エネルギー密度。

【図10】 従来の方法および本発明による方法によって用意された純粋グラフェンベースのＥＤＬＣスーパーキャパシタ（有機液体電解質）の実現可能な電極厚さ範囲にわたってプロットされたセルレベルの重量および体積エネルギー密度を示す図である。凡例：従来のスーパーキャパシタ（約０．２５ｇ／ｃｍ３の実現される最高電極タップ密度）の重量（◆）および体積（▲）エネルギー密度、ならびに本発明によるスーパーキャパシタ（約１．１５ｇ／ｃｍ３の電極タップ密度）の重量（■）および体積（Ｘ）エネルギー密度。

【図11】 従来の方法および本発明による方法によって用意された純粋グラフェンベースのＥＤＬＣスーパーキャパシタ（イオン性液体電解質）の実現可能な電極厚さ範囲にわたってプロットされたセルレベルの重量および体積エネルギー密度を示す図である。凡例：従来のスーパーキャパシタ（約０．２５ｇ／ｃｍ３の実現される最高電極タップ密度）の重量（◆）および体積（▲）エネルギー密度、ならびに本発明によるスーパーキャパシタ（約１．１５ｇ／ｃｍ３の容易に電極タップ密度）の重量（■）および体積（Ｘ）エネルギー密度。

【図12】 活性炭ベースのＥＤＬＣスーパーキャパシタ（有機液体電解質を有する）に関する実現可能な活性材料比率（活性材料重量／全セル重量）にわたってプロットされたセルレベルの体積エネルギー密度を示す図である。

【図13】 ２連の純粋グラフェンベースのＥＤＬＣスーパーキャパシタ（全て有機液体電解質を用いた）に関する、スーパーキャパシタセルにおける実現可能な活性材料比率（活性材料重量／総電池重量）にわたってプロットされたセルレベルの重量エネルギー密度を示す図である。

【図14】 純粋グラフェンベースのＥＤＬＣスーパーキャパシタ（イオン性液体電解質を用いた）に関する実現可能な活性材料比率（活性材料重量／総電池重量）にわたってプロットされたセルレベルの体積エネルギー密度を示す図である。