双电层电容（supercapacitor或ultracapacitor）是一种电子元件，其工作原理基于电荷在两个电极之间形成双电层的物理现象。与传统电容器不同，双电层电容的电极表面通常有大量的微观孔隙，这增加了可容纳电荷的表面积。当电压施加在电容器上时，正负电荷在电极表面形成一个双电层，使电荷存储在这个电场中。

双电层电容的工作原理包括两个主要电荷存储机制：

1. 双电层存储（Double Layer Capacitance）： 此机制涉及电荷在电极表面的双电层中存储。当电荷分离时，它们形成一个电荷层，其中正电荷聚集在负电极上，而负电荷则聚集在正电极上。

2. 赫姆霍兹层存储（Pseudocapacitance）： 一些双电层电容还包含一些具有电化学反应活性的材料，导致可逆的氧化还原反应。这种反应导致与传统电容器相比更高的电能存储密度。

超级电容器与传统电源（如电池）之间的主要区别包括：

1. 快速充放电： 超级电容器能够以非常快的速度进行充放电，这使它们在需要瞬时大功率输出的应用中非常有用，如电动汽车的启动。

2. 长循环寿命： 超级电容器通常具有比传统电池更长的循环寿命，因为它们的电荷和放电过程涉及的是物理现象而非化学反应。

3. 低能量密度： 相对于电池而言，超级电容器的能量密度通常较低。这意味着它们在长时间存储大量能量方面可能不如某些电池类型效果好。

4. 高功率密度： 超级电容器在单位体积或质量内能够提供更高的功率密度，使它们适用于需要快速能量输出的应用。

总体而言，超级电容器和传统电源（电池）各有优势和局限性，适用于不同类型的应用场景。