根据不同的能量存储机制，超级电容器可以分为三类：1）电化学双层电容器（双电层电容器），使用吸附的阴离子和阳离子储存能量；2）赝电容器，通过快速表面氧化还原反应存储能量；3）不对称超级电容器。
也称非法拉第超级电容器。其性能源自所谓的双电层电容，双电层电容器装置的电容积聚的电荷被存储在这作为在高表面积的电极和电解质之间的界面形成的双电层中。双电层电容器材料的几个至关重要的因素是：比表面积（SSA），导电性，和孔径大小及分布。石墨烯对比过去的双电层电容器的电极材料提供了一个很好的替代。与传统的多孔碳材料相比，石墨烯具有非常高的导电性，大的表面积及大量的层间构造。因此，基于石墨烯的材料非常有利于它们在双电层电容器中的应用。
也称法拉第超级电容器，赝电容超级电容器通过法拉第过程储存能量，涉及在电极表面上电解质并电活性材料之间的快速和可逆的氧化还原反应。最广泛的研究的电活性材料包括三种类型：a）过渡金属氧化物或氢氧化物，如氧化钌、氧化锰和氢氧化镍; b）导电聚合物，[如聚苯胺，聚吡咯，聚噻吩，以及c）具有含氧和含氮表面官能团材料。赝电容可以达到比双电层电容更高的膺电容。石墨烯被认为是最合适制备赝电容电极活性成分的载体材料。
不对称超级电容器原理
