Les supercondensateurs et les batteries sont tous deux des dispositifs de stockage d'énergie. Cependant, le stockage d'énergie dans les supercondensateurs repose sur un processus physique, tandis que le stockage d'énergie dans les batteries est une réaction chimique ; il existe donc une différence fondamentale entre les deux.

Les caractéristiques de puissance d'un supercondensateur sont supérieures à celles d'une batterie, permettant une charge et une décharge rapides avec un courant élevé. La densité énergétique d'une batterie est également supérieure à celle d'un supercondensateur, et la capacité de stockage d'énergie d'une batterie à volume égal est plus importante. Un supercondensateur est constitué d'une électrode composée d'un matériau actif à base de carbone, de noir de carbone conducteur et d'un liant. Il utilise un électrolyte polarisé pour adsorber les ions positifs et négatifs, formant ainsi une structure à double couche électrique pour le stockage de l'énergie. Ce processus de stockage ne nécessitant pratiquement aucune réaction chimique, la durée de vie des supercondensateurs est très longue : plus de 500 000 cycles de charge et de décharge. À titre de comparaison, les supercondensateurs ont une durée de vie bien inférieure : environ 500 cycles pour les batteries au plomb et entre 1 000 et 1 500 pour les batteries au lithium. Les supercondensateurs fonctionnent sur une plage de températures plus étendue que les batteries, de -40 à 65 °C.

Leur utilisation diffère également : le supercondensateur présente une faible densité énergétique, mais ses excellentes performances cycliques, son faible impact environnemental et sa puissance élevée le rendent largement utilisé dans les alimentations de secours, les cycles de charge/décharge à haute fréquence, les applications à forte puissance, etc. La batterie, quant à elle, possède une densité énergétique élevée, mais son principe de fonctionnement limite sa durée de vie ; les surcharges et les décharges excessives peuvent l'endommager irrémédiablement, et elle est néfaste pour l'environnement. Cependant, en l'absence de composants de stockage d'énergie capables de remplacer ceux à haute densité énergétique, l'avenir des batteries (lithium-ion) reste prometteur et elles pourraient même remplacer l'essence et d'autres carburants pour devenir la principale source d'énergie cinétique des véhicules.

Le lien entre les deux est que les avantages de la puissance de sortie élevée du supercondensateur et de sa capacité à accepter des courants de charge et de décharge élevés peuvent être combinés à la densité énergétique élevée de la batterie, ce qui améliore la durée de vie de la batterie et les économies d'énergie des véhicules électriques.