对于比表面积为1 000 m2/g的电容器电极而言，在1 V电压下工作时，具有的双层比电容为30 μC/cm2（如炭黑），总电容为300 F/g。电压为1 V时，理 论上存储的能量（ΔG）为：
（或150 J/g， 或150 kJ/kg）。如果以瓦特−小时（1 W·h=3 600 J）计，上述的能量密度约为42 W·h/kg。实践中，电容器的实际能量密度通常小于该值。这是由于电解质溶液不可能全部到达碳粉或碳毡组成的多孔电极的微孔内，而且要考虑包装和电解液的质量。
NiOOH的相对分子质量为92，而Cd的相对原子质量为112。发生反应时Cd的失电子数为2（1个电子对应的等效质量为56），且近似地用l个电子将NiOOH还原为Ni（OH）2（充电态镍氧化物电极中Ni的氧化态在低温和浓KOH水溶液中能够达到较高值）。(www.xing528.com)
在 1.2 V 的工作电压下，理想的能量密度（ΔG=−zFE）将达到1.2×1×105/148 J/g=8.1×105 J/kg=810 kJ/kg，这里105是法拉第常量F的近似数值，法拉第常量的单位是库仑每摩尔。由于1 W·h=3 600 J，那么理论上镍镉电池（仅电活化材料而言）的能量密度就是225 W·h/kg。因此，一个电化学双电层电容器的电极能量密度（在1 V工作电压下）就只有镍镉电池电极能量密度的20%。以上两者的数据都是理想条件下的理论值。
与使用含水电解液工作在1 V电压下的电容器相比，基于不含水电解质技术的双电层电容器能达到更高的能量密度。在一个实际的双电极电容器中，由于一个电极会对另一个产生消极作用，能量密度就会变为小于原来的1/4，也就是大约10 W·h/kg。因此在含水电解质中，放电时每个电极电压只能降到初始值的一半。
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