Электроды суперконденсатора, реализующие процесс накопления заряда в двойном электрическом слое на поверхности раздела (контакта) электрода и электролита, должны иметь очень высокоразвитую поверхность — порядка 1000 м²/г и выше, чтобы обеспечить приемлемую для практики удельную энергию. В связи с этим в настоящее время в качестве электродов суперконденсаторов применяют углеродные объемно-пористые материалы (активированный уголь, углеродную ткань и т. д.). Однако электроды из углеродных материалов имеют высокое удельное электрическое сопротивление и высокое сопротивление электрических контактов с токоподводами. Кроме того, такие электроды при работе с водным электролитом имеют предел рабочего напряжения менее 1 В, так как при больших напряжениях возможно протекание необратимых электрохимических реакций, приводящих к разрушению тонкой структуры углеродных материалов и резкому уменьшению срока эксплуатации электродов. Переход к органическим и твердым электролитам позволяет повысить рабочее напряжение до 3 В, но ценой резкого уменьшения удельной проводимости электролита, и, следовательно, — повышения внутреннего сопротивления конденсаторов и соответствующего уменьшения удельной мощности.

Суперконденсаторы имеют несколько преимуществ над обычными химическими источниками тока — гальваническими элементами и аккумуляторами:

• высокие скорости зарядки и разрядки;
• малая деградация даже после сотен тысяч циклов заряда/разряда;
• малый вес;
• низкая токсичность материалов;
• высокая эффективность (к. п. д. более 95 %);
• неполярность (хотя на ионисторах и указаны «+» и «–», это делается для обозначения полярности остаточного напряжения после его зарядки на заводеизготовителе);

К недостаткам суперкондесаторов можно отнести:

• удельная энергия (1–10 Вт · ч/кг) меньше, чем у стандартных аккумуляторов (> 20 Вт · ч/кг);
• напряжение зависит от степени заряженности;
• возможность выгорания внутренних контактов при коротком замыкании;
• высокий саморазряд;
• низкое напряжение;
• малый срок службы (сотни часов) на предельных напряжениях заряда.