電気二重層
1975年から1980年にかけて、ブライアン・エヴァンズ・コンウェイは酸化ルテニウム電気化学キャパシタに関する基礎・開発業務を広範に行った。1991年、電気化学的エネルギー貯蔵における「スーパーキャパシタ」と「バッテリー」との挙動の違いについて記述した。1999年、彼はスーパーキャパシタという用語を造語し、電極とイオンの間の電磁誘導的な電荷移動に伴う表面酸化還元反応により増えたキャパシタンスを説明した。
彼の「スーパーコンデンサ」は部分的にはヘルムホルツ二重層に、部分的にはファラデー反応(酸化還元反応、インターカレーションあるいは電子収着)の結果として電極と電解質の間で電子とプロトンの電荷移動による電子を蓄える。これは「疑似コンデンサ容量」と呼ばれる。
電気伝導体を固体もしくは液体のイオン伝導体(電解質)と接触させると、2つの相に共通の境界(界面)が現れる。ヘルマン・フォン・ヘルムホルツは電解液に浸した荷電した電極が電荷の共イオンをはじき、表面の対イオンをひきつけることに初めて気づいた。電極と電解質の間の界面には電気極性の反対の2つの層が形成される。1853年、彼は電気二重層(DL)が本質的には分子誘電体であり、電荷を静電的に蓄えることを示した。電解質の分解電圧以下では、蓄えられた電荷は印加される電圧に線形依存する。
この初期のモデルは電荷密度に依存せず、電解質溶媒の比誘電率や二重層の厚さに依存する一定の微分容量を予測した。
界面を記述するのに良い基礎を持つこのモデルは、溶液中のイオンの拡散/混合、表面への吸着の可能性、溶媒双極子モーメントと電極の間の相互作用などの重要な要素を考慮していない。