電気二重層
グイ-チャップマンモデルは高電荷の二重層ではうまくいかない。1924年、オットー・シュテルンはヘルムホルツモデルとグイ-チャップマンモデルを組み合わせることを提案した。シュテルンモデルでは、ヘルムホルツにより提案されたようにいくつかのイオンが電極に付着し、内部にヘルムホルツモデルの電気二重層があり、外部はグイ-チャップマンモデルの電気二重層を形成する。
シュテルン層はイオンの有限の大きさを占め、結果として電極へのイオンの最接近はイオン半径のオーダーとなる。シュテルンモデルには独自の制約があり、すなわち、イオンを点電荷として効果的に扱い、拡散層内の全ての重要な相互作用はクーロン力のものであり、二重層全体で誘電率が一定であり、流体粘性がすべり面よりも一定であると仮定する。