電圧を加えても電流の流れない状態では，電極と電解液の境（界面）に生じた電気二重層に充電され，キャパシタになっている。 1V以上で泡が出はじめるのは，キャパシタの耐電圧を越えて電気分解が起こったのである。水を使った電解液による電気二重層キャパシタは，泡が出ない範囲の1Vほどの耐電圧で利用できる。

なぜ"二重層"と呼ぶか。電解液に導体を浸すとその界面に，混んだ電車のドアガラスと乗客のように押し付けられて動けない電解液の分子が並んだ1層と，その電解液側に充電電荷によって引き寄せられるが拡散運動をしているもう一つの層ができる。この現象をHelmhortzが発見し1879年に電気二重層(Electric Double Layer)と命名した。

電気二重層がキャパシタの絶縁物として働くのは，電気分解の始まる電圧以下の範囲に限られている。キャパシタの蓄電量Uはその静電容量をC，耐電圧をVとすると，

U＝CV²/2 ....... (1. 1)

したがって，エネルギー密度つまり体積や重量当たりの蓄電量を高めるには耐電圧Vを大きくしたい。水溶液系の電解液を使ったものでセル当たり0.9V程度，水を厳しく取り除いた有機電解液を用いて耐電圧2.5V〜3.3Vの図１のような構造を持つ，主として小型の電気二重層キャパシタが現在市販されている。図２は1999年当時の電気二重層キャパシタのサンプルで，右端の18kFは国家プロジェクトで製造されたもの，それ以外のキャパシタは市販品である。

平方センチあたり数マイクロファラッド（μF）も静電容量が出るといっても金属や炭素の電極箔を巻き込んで電極を作ったのでは，大したエネルギー密度にはならない。そこで電気二重層キャパシタの電極には非常に表面積の大きな導体，通常は活性炭を用いる。

蓄電装置ではエネルギー密度，つまり重量あるいは体積当たりどれだけの電気が蓄電できるかが肝腎である。ECaSS®の研究が始まった1992年当時、図２の手前に写っているようなコイン型の電気二重層コンデンサが半導体メモリーの停電バックアップ用に，既に商品化されていた。中央の大きな（約250ml）円筒型も，パワー用キャパシタとして注文生産されていた。だが，これらのエネルギー密度は電池に遠く及ばなかった。当時の電気二重層キャパシタは1〜1.5Wh/kgほどで鉛蓄電池の実力値25Wh/kgの約1/20に過ぎない。電気自動車に鉛電池を400kg積む代りにキャパシタでは8トン。これが原因でキャパシタのエネルギー貯蔵装置としての普及は，キャパシタメーカー各社の研究と販売努力にもかかわらず，発展しなかった。

キャパシタにエネルギー密度を求めるのは無理だから，低い内部抵抗による瞬発力を利用し電池を補なうのに使おうという考え方は以前から存在した。米国ではDOE （Department of Energy） が巨額の予算と４つの国立研究所を含む13企業を擁して1992年からUltracapacitorプログラムを積極的に進めていたが，成功の見込みがないとして目標未達のまゝ1998年で終了した。これは日本および欧州のこの分野の関連各社にとって大きな衝撃であった。米国の自動車メーカー等のキャパシタへの関心もこれで一挙に減退したという。

だが当時の筆者らの仲間は，この頃も希望に満ちていた。そこには思いがけない手段があったから。