碳質(zhì)材料從基本結(jié)構(gòu)上可分為晶態(tài)碳和無定形碳。晶態(tài)碳有三種晶狀體：金剛石四面體結(jié)構(gòu)、石墨層型結(jié)構(gòu)和C60球烯結(jié)構(gòu)。無定形碳則為這三種基本微晶結(jié)構(gòu)的雜合體。基本微晶結(jié)構(gòu)的不同，決定了碳質(zhì)材料的電性能差異很大。活性炭基碳質(zhì)材料以其多孔性及比電阻小，且不隨溫度、濕度、電壓、電流波動(dòng)而變化、具有充放電性能穩(wěn)定及能在廣泛的溫度范圍內(nèi)使用等優(yōu)良特性，而越來越受到電子專家的青睞。
活性炭主要作為制備體積小、容量大的電子元件的電極材料。當(dāng)活性炭與電解液接觸時(shí)，就會(huì)在界面形成雙電層，從而構(gòu)成電荷存儲(chǔ)場所。一般說來，活性炭的比表面積越大，形成的雙電層就越多，能儲(chǔ)存的能量就越大。
實(shí)際上，由于活性炭比表面積與其結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，作為儲(chǔ)能用的活性炭材料，其表面積一般在1000-3000m2/g之間。就雙電層電容器的制造來說，尋找合適的活性炭材料成為至關(guān)重要的步驟。雖然我國是一個(gè)活性炭生產(chǎn)和出口大國，但由于對雙電層電容器的認(rèn)識(shí)和研究剛剛起步，能夠用于雙電層電容器電極材料的廠家非常少。
雙電層電容器所用電解質(zhì)的不同，對多孔碳質(zhì)電極材料孔隙結(jié)構(gòu)的要求不盡相同。然而有一點(diǎn)是相同的，即適合于該電解質(zhì)分子大小孔的孔容積越大，堆積密度越大，能量密度也就越大。這就需要開發(fā)比表面積大、充填密度也大的活性炭。
由于炭材料的比表面積、孔徑分布、材料的電導(dǎo)率以及表面狀態(tài)是影響超級(jí)電容器性能的重要指標(biāo)，因此，活性炭材料的研究目標(biāo)是制備具有高比表面積、合理孔徑分布和較小內(nèi)阻的電極材料。早在1954年，就有以活性炭用于EDLC電極的專利，所以說活性炭也是雙電層電容器(EDLC)使用較多的電極材料。