عندما يتم شحن المكثف ، ستتراكم كمية كبيرة من الشحنة الموجبة على اللوحة الموجبة ، بينما تتراكم كمية كبيرة من الشحنة السالبة على اللوحة السالبة. عندما يتم غمر القطب في الإلكتروليت ، يحدث فائض كمي لطبقات الشحنة الموجبة والسالبة بين السطح والإلكتروليت ، ويجب تكوين فرق جهد معين بين طبقتين من الشحنات. تحت تأثير قوة كولوم وقوة الجزيئات (بين الأيون) ، سوف تنجذب الأنيونات في المنحل بالكهرباء إلى السطح بواسطة الطبقة المشحونة إيجابيا من أجل التحرك ، وستنتقل الكاتيونات في المنحل بالكهرباء إلى الطبقة السطحية تحت جاذبية الطبقة المشحونة سلبا. في الوقت نفسه ، يتم تشكيل حاجز بين الطبقات المشحونة سلبًا بحيث لا يمكن تحييد الشحنة بين الطبقتين لتشكيل طبقة مزدوجة كثيفة. عندما يتم تفريغ المكثف ، تتدفق الإلكترونات من طبقة الشحنة السالبة إلى طبقة الشحنة الموجبة من خلال الدائرة الخارجية ، ويمكن استعادة سطح القطب بسرعة. تعود الأيونات السالبة والأيونات السالبة المجمعة على سطح القطب الكهربائي بسرعة من سطح القطب إلى المنحل بالكهرباء. في عملية الشحن والتفريغ بأكملها ، لا يوجد تفاعل كهروكيميائي ، فقط عملية امتصاص وامتزاز بسيطة بين القطب الإلكتروني والكهارل في الكهرباء. تظهر الحقائق أنه أثناء عملية الشحن والتفريغ ، يحدث تخزين وإطلاق الطاقة في نفس الوقت فقط في واجهة الطبقة المزدوجة الكهربائية. لذلك ، تتميز المكثفات الكهربائية ثنائية الطبقة بمزايا إعادة التدوير الجيدة ، وعمر الخدمة الطويل والسلامة العالية. يرتبط ارتباطًا إيجابيًا بحجم المكثف والمساحة الفعالة للمادة الكهربائية ، ويرتبط سلبًا بسماكة الطبقة المزدوجة الكهربائية ، ويرتبط سلبًا بشكل شكل ومسام المادة.هناك علاقة وثيقة بين الهيكل والعناصر المكونة. المواد الكهربائية للمكثفات مزدوجة الطبقة العادية هي مواد الكربون المسامية ، الجرافين ، CNT ، إلخ. [1-3]. عندما يتم تطبيق مادة كربونية مسامية على قطب مكثف فائق ، من الناحية النظرية ، كلما زادت مساحة سطح المادة المحددة ، كلما كانت الطبقة المزدوجة أرق والسعة أكبر. ومع ذلك ، فهي في الواقع مادة كربون مسامية فوق السطح بعيدة عن المثالية لقدرتها على تخزين الكهرباء. هناك عدة أسباب. أولاً ، إن سطح مادة الكربون غير متساوٍ. وهي ليست طائرة مثالية ، وعادة ما يكون لها قوس معين ، حيث أن مادة الكربون على السطح الأيوني ، تليها الطبقة المزدوجة تعطي واجهة قطعة مقطعية [4]. ثانيًا ، المسافة بين الجدران الكربونية المجاورة في قناة المواد صغيرة جدًا ، مما يؤدي إلى تكوين طبقة مزدوجة بينهما ، وتشكيل طبقة أيون مباشرة ؛ ثالثًا ، يستقبل المكثف مزدوج الطبقة حجم مسام المواد وشكل القناة والمواد قابلية البلل ، التوصيل ، إلخ.