Chức năng lưu trữ năng lượng của các tụ điện có các đặc điểm và lợi thế sau:
Lưu trữ và giải phóng năng lượng nhanh: Tụ điện có thể hoàn thành quá trình sạc và xả trong một khoảng thời gian ngắn, nhanh chóng lưu trữ và giải phóng năng lượng. Ví dụ, trong laser xung, các tụ điện có thể giải phóng một lượng năng lượng lớn ngay lập tức, cung cấp kích thích xung công suất cao cho laser.
Thích hợp cho các ứng dụng công suất cao: Một số tụ điện được thiết kế đặc biệt, chẳng hạn như tụ điện xung, có thể chịu được dòng điện cao và điện áp cao, làm cho chúng phù hợp cho các kịch bản ứng dụng công suất cao yêu cầu sản lượng năng lượng cao tức thời, chẳng hạn như máy gia tốc hạt, xúc tác điện từ, v.v.
Tuổi thọ dài: So với một số thiết bị lưu trữ năng lượng hóa học như pin, tụ điện có tuổi thọ dài hơn. Nó có thể duy trì hiệu suất tốt trong các chu kỳ điện tích và xả thường xuyên, thường có khả năng thực hiện hàng trăm ngàn hoặc thậm chí hàng triệu chu kỳ phí và xả, điều này làm cho nó rất thuận lợi trong một số hệ thống lưu trữ năng lượng đòi hỏi phải hoạt động ổn định lâu dài.
Chi phí bảo trì thấp: Do cấu trúc tương đối đơn giản của các tụ điện và không có phản ứng hóa học phức tạp, chi phí bảo trì của chúng tương đối thấp. Không cần bổ sung điện giải thường xuyên, sạc cân bằng và các hoạt động bảo trì khác như pin, giúp giảm chi phí sử dụng và khối lượng công việc bảo trì.
Tốc độ phản hồi nhanh: Tụ điện có tốc độ phản hồi cực nhanh đối với các thay đổi điện áp và có thể lưu trữ và giải phóng điện tích bằng micro giây hoặc thậm chí là nano giây. Điều này làm cho chúng có khả năng nhanh chóng cung cấp hoặc hấp thụ năng lượng và ổn định điện áp mạch trong các mạch đòi hỏi hiệu suất thời gian thực cao, chẳng hạn như các mạch xử lý dữ liệu tốc độ cao và mạch liên lạc tần số cao.
Tuy nhiên, chức năng lưu trữ năng lượng của các tụ điện cũng có những hạn chế nhất định. So với pin, tụ điện có mật độ năng lượng thấp hơn, có nghĩa là các tụ điện có thể lưu trữ ít năng lượng trên mỗi đơn vị thể tích hoặc khối lượng đơn vị. Do đó, trong các ứng dụng yêu cầu lưu trữ năng lượng công suất dài hạn và lớn, chẳng hạn như phạm vi dài của xe điện và lưu trữ năng lượng lưới quy mô lớn, việc sử dụng các tụ điện có thể không đáp ứng các yêu cầu và thường cần phải kết hợp chúng với các thiết bị lưu trữ năng lượng khác (như pin).