電解電容器具有較高的工作電壓、良好的阻抗特性和頻率響應特性，在電子技術領域已得到了廣泛的應用。鋁電解電容器漏電流大、容量穩定性較差，鉭電解電容器基本可以克服鋁電解電容器在性能上的不足。但作為儲能元件，電解電容器儲能密度較低，還遠遠滿足不了脈沖功率技術等應用領域的要求。

混合型超級電容器正是考慮到電解電容器優異的耐壓特性，結合鉭電解電容器的陽極和電化學電容器的陰極，再加上適當的電解質溶液，組成一種特殊的結構，使他同時具有電解電容器的高耐壓與電化學電容器的大容量、高儲能密度等優點。

即將陽極用鉭電解電容器的陽極代替，陰極依然采用電化學電容器的電極。因為陰極材料的比電容（Cc）很大，與陽極電容量（Ca）相比，可視為Cc＞＞Ca，超級電容器的總電容C≈Ca。說明該混合型超級電容器的總電容量主要由陽極電容Ca的大小來決定。又因為陰極材料的比電容很大，可以做的很薄，盡量減少其所占空間，剩余的有效空間可以用來擴大陽極。所以，只要在有效的空間內盡可能地提高陽極的電容量，就可以提高混合型超級電容器單位體積的儲能密度。

由于常規電化學超級電容器內部沒有電介質，電解質的擊穿電壓決定其工作電壓很低。而在混合型超級電容器的結構中，借助在陽極表面上形成一層五氧化二鉭電介質薄膜，來承擔電容器的工作電壓。所以，可以保證這種混合型超級電容器在高電壓下工作時，電解質不被擊穿。該混合型超級電容器是兩極不對稱結構。因此。它是一個有極性的電容器。混合型超級電容器在工作時，其中大部分電壓主要降落在陽極電介質層上，真正降落在電解質和陰極上的電壓很小，從而能夠使電容器在高電壓下安全地工作。

混合型超級電容器與常規電化學電容器相比較，雖然電容量減小了，但工作電壓卻提高了很多。根據電容器的儲能公式W=CU²/2可知，儲能與電壓的二次方成正比，所以，混合型超級電容器仍然具有較高的儲能密度