電雙層電容器是利用在電極和電解質界面處形成的電雙層來儲存電荷的電容器，其特點是能量密度特別高。由于其高能量密度，它們常常被拿來與鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池進行比較。然而，電池在充放電時會發生化學反應，而電雙層電容器僅物理地吸收電荷，不發生化學反應。

因此，雙電層電容器的能量密度（單位重量或體積可儲存的能量）不如二次電池。另一方面，它具有輸出密度（瞬間可取出的電量）較高、且因反復充放電而導致的性能下降（壽命）極小等優點。

雙電層電容器的應用

作為蓄電裝置，使用電氣雙層電容器，需要大量能量的用途適合使用二次電池，而需要快速充放電和耐久性的場合則選擇電氣雙層電容器。

具體來說，它被用作移動設備、打印機、復印機、電動牙刷、光動能手表等電子電路的備用電源，還用于小行星探測器隼鳥號的機器人電源系統、汽車減速時的能量回收。

雙電層電容器的原理

電解雙電層電容器利用在活性物質界面產生的雙電層來構成電容器。靜電容量C的定義公式為“ C=εS/d ”。為了根據該公式提高靜電容量C，需要采取以下措施。

1. 增加活性物質的表面積（S）

2. 減小雙電層厚度（d）

3. 必須增加電解質的介電常數（ε）。

電解液是將季銨鹽、咪唑鹽等電解質溶解在有機溶劑中制成的，正負極的活性物質則采用活性炭。為了提高電容量C，需要采取以下措施：

1. 使用表面積大（粒徑小）的活性炭

2. 使用離子半徑較小的電解質

3. 使用高介電常數的有機溶劑

電容器的充放電原理是：當電解液中的正負離子吸附到各電極上時，電荷會在電解液與電極的界面處增加，從而形成電荷對。當釋放所儲存的電荷時，離子會從雙電層中釋放出來。雙電層電容器的形狀有圓柱形和疊層形兩種。圓柱形電容器的優點是易于生產；只需將正負電極和隔膜堆疊并卷成圓柱形，然后倒入電解液即可。