Sia gli ultracondensatori che le batterie sono componenti per l'accumulo di energia. Tuttavia, il processo di accumulo di energia negli ultracondensatori è un processo fisico, mentre quello nelle batterie è un processo di reazione chimica: i due processi presentano una differenza sostanziale.

Le caratteristiche di potenza del supercondensatore sono migliori di quelle della batteria, che può essere caricata e scaricata rapidamente con correnti elevate. La densità di energia della batteria è superiore a quella del supercondensatore e l'energia immagazzinata dalla batteria a parità di volume è maggiore. Il supercondensatore è costituito da un materiale attivo a base di carbonio, nerofumo conduttivo e un materiale per elettrodi in fogli, che utilizza un elettrolita polarizzato per adsorbire ioni positivi e negativi, formando una struttura a doppio strato elettrico per l'immagazzinamento dell'energia. Il processo di accumulo di energia non prevede sostanzialmente reazioni chimiche, quindi la durata del ciclo è molto lunga, con un numero di cicli di carica e scarica generalmente superiore a 500.000, mentre i cicli di carica e scarica delle batterie sono molto inferiori (500 cicli per le batterie al piombo-acido, 1000-1500 cicli per le batterie al litio, ma i cicli di carica e scarica variano a seconda del tipo di batteria). Gli ultracondensatori funzionano a temperature più ampie rispetto alle batterie, da -40 a 65 gradi.

Anche l'utilizzo dei due è diverso: la densità energetica dei supercondensatori è bassa, ma le loro eccellenti prestazioni cicliche, la compatibilità ambientale e l'elevata potenza li rendono ampiamente utilizzati in applicazioni come l'alimentazione di backup, la carica e la scarica ad alta frequenza e l'erogazione di potenza elevata. Le batterie, invece, hanno un'elevata densità energetica, ma il loro principio di funzionamento ne limita la durata, e la sovraccarica e la scarica eccessiva possono causare danni irreversibili, risultando quindi poco ecocompatibili. Tuttavia, in assenza di componenti di accumulo energetico in grado di sostituire una densità energetica così elevata, il futuro sarà ancora a lungo dominato dalle batterie (agli ioni di litio), che potrebbero addirittura sostituire la benzina e altri combustibili, diventando la principale fonte di energia per i veicoli.

La relazione tra i due elementi risiede nel fatto che i vantaggi dell'elevata potenza erogata dal supercondensatore e la capacità di accettare correnti di carica e scarica elevate possono essere combinati con l'alta densità energetica della batteria, migliorando così la durata della batteria e il risparmio energetico dei veicoli elettrici.