的双电层，称为界面双层。双电层电容理论的第一个模型是由Helmholtz于1887年提出的，其原理图如图141所示，电极上的电位为φ0，由外部对该电容器充电时，一个电极的电位升高至φ0φ1，而另一个电极的电位则降低至φ0φ1，这样就储存了电荷。只要φ0φ1的电位小于双电层的分解电压，便形成一个双电层电容器。在放电时，电子通过外电路上的负载从负极流到正极，使两电极上的电位恢复到φ0，而电解质中的正负离子则分别摆脱负极和正极表面的吸引，重新进入电解质内部9。
图141双电层电容器原理图（a）无外加电源（b）有外加电源
1双电层；2电解液；3电极；4负载
f双电层电容器单电极电容量可表达为
C
4ddS

（1）
式中：C为电容；ε为介电常数；S为电极板正对面积，即等效面积；d为电容器两极板之间的距离，即等效双电层厚度。由于每一单元电容器有两个电极，可视为两个串联的电容器，故双电层电容器储存的电量Q与电极间的电压V和电容量之间有如下关系：
QCV
（2）
电容器存储的能量为
E112QVCV22
（3）
由上式可以看出，为了使双电层电容器存储更多电荷，要求极化电极具有尽可能大的可有效利用的比表面积，从而形成大面积的双电层，提高双电层电容器的性能。通过研究双电层的电极材料、电极组成和电解液提高电容器的电容量、降低等效串联电阻和漏电流，可改善双电层电容器的性能。
142赝电容基于赝电容的电容器是对双电层型电化学电容器的补充，它是在电极表面或体相中二维或准二维空间上，电极活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆化学吸附脱附或氧化还原反应，产生与电极充电电位有关的电容10。对于法拉第赝电容，其存储电荷的过程不仅包括双电层上的存储，而且包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。对于金属氧化物的化学吸脱附机理来说，一般过程为
MOxyHOHye→MOxyOHy
4
电极在外加电场作用下，充电时电解液中的离子在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极溶液界面而后通过界面的电化学反应在电极上积累，电子流出外电路，放电时，离子返回电解液中，存储的电荷通过外电路释放其原理图如图142所示，充放电是一个法拉第过程。
f图142赝电容器充电状态电位分布图E0Ea充电状态正极电位E0Eb充电状态负极电位
15超级电容器性能参数11
（1）比电容：表示电容器容纳电荷的能力，单位质量或单位体积的电容器所给出的容量，分别称为质量比电容或体积比电容（Fg或Fcr