ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแบบสองชั้น (EDLC) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ เป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่เชื่อมช่องว่างระหว่างตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าและแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ โดยเก็บพลังงานศักย์ไว้ในสนามไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดสองแผ่น ซึ่งแยกจากกันด้วยอิเล็กโทรไลต์ ต่างจากแบตเตอรี่ซึ่งมีความหนาแน่นของพลังงานสูง ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์จะให้ความหนาแน่นของพลังงานสูง ซึ่งหมายความว่าสามารถชาร์จและคายประจุพลังงานได้เร็วกว่าแบตเตอรี่มาก ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการพลังงานระเบิดอย่างรวดเร็ว หน้าที่หลัก ได้แก่ การปรับระดับพลังงาน การรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และการจ่ายพลังงานอย่างรวดเร็วซึ่งจำเป็นในการใช้งาน เช่น การสื่อสารแบบดิจิทัล และระบบการนำพลังงานกลับคืนและการจัดเก็บพลังงาน
ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานที่มีอายุการใช้งานยาวนาน และความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างเช่น พวกมันถูกใช้ในระบบเบรกแบบจ่ายพลังงานซ้ำในยานพาหนะไฟฟ้าเพื่อดักจับและนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งหากไม่เช่นนั้นจะสูญเสียไปในรูปของความร้อน นอกจากนี้ยังใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา อุปกรณ์ทางการแพทย์ และระบบพลังงานหมุนเวียนเพื่อให้พลังงานสำรองหรือจัดการกับความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุด ผู้ผลิต EDLC ที่มีชื่อเสียง ได้แก่ Maxwell Technologies, Panasonic และ Nesscap และอื่นๆ