超级电容可以通过以下几种方式提高电池的充放电效率和延长电池寿命：
1. 并联在电池两端作为缓冲器
原理
在电池充电过程中，当有瞬间大电流充电需求时，超级电容可以迅速吸收部分电流，避免电池因短时间内承受过大电流而产生极化现象。极化是指电池电极表面的浓度发生变化，导致电池内阻增大，从而降低充电效率。
例如，在电动汽车快速充电场景下，充电桩输出的高电流可能会对电池造成损害。超级电容能够在充电初期分担大部分电流，使得电池以相对稳定的较低电流进行充电，减少极化现象的发生。
在放电过程中，超级电容同样可以在电池需要输出大电流时提供额外的电流支持。当电池连接的负载突然需要较大功率时，超级电容会和电池一起向负载供电，降低电池的放电倍率，从而减少电池因高倍率放电产生的热量和副反应。
对电池寿命和效率的影响
通过减少电池极化和高倍率放电，电池的内阻增加速度减缓，电极材料的损耗降低，从而延长电池的使用寿命。同时，稳定的充放电过程也有助于提高电池的充放电效率。
2. 优化充放电电流曲线
原理
超级电容可以根据电池的状态和充放电需求，动态地调整整个系统的充放电电流。在充电阶段，它可以控制充电电流，使其在电池可接受的范围内逐渐增加或保持稳定。
例如，一些智能充电系统利用超级电容的快速响应特性，根据电池的电压、温度等参数，通过超级电容来调节充电电流。在放电时，超级电容也可以根据负载的变化，调整电池的放电电流，避免电池过度放电。
对电池寿命和效率的影响
这种优化的充放电电流曲线能够防止电池过充和过放，这两种情况都会对电池寿命产生严重的负面影响。同时，合适的充放电电流可以保证电池在最佳的工作状态下进行充放电，提高电池的充放电效率。
3. 回收制动能量或负载回馈能量
原理
在一些应用场景中，如电动汽车的制动过程或者电机系统的负载回馈过程中，会产生能量回馈。超级电容能够快速高效地吸收这些能量。
以电动汽车为例，在制动时，电机转变为发电机模式，产生的电能可以先存储到超级电容中。因为超级电容具有快速的充能特性，能够在短时间内吸收制动产生的能量，避免这些能量因电池无法及时接收而浪费。
对电池寿命和效率的影响
对于电池而言，减少了频繁的高电流充电次数（如果直接将制动能量回馈给电池，会产生高电流充电），从而延长电池寿命。同时，回收的能量可以在后续需要时再供给系统使用，提高了整个能源系统的利用效率。