अल्ट्राकैपेसिटर और बैटरी दोनों ही ऊर्जा भंडारण उपकरण हैं। लेकिन सुपरकैपेसिटर की ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया भौतिक प्रक्रिया है, जबकि बैटरी की ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया रासायनिक अभिक्रिया प्रक्रिया है; इन दोनों में एक मूलभूत अंतर है।

सुपरकैपेसिटर की विद्युत विशेषताएँ बैटरी से बेहतर होती हैं, और इसे उच्च धारा से शीघ्रता से चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है। बैटरी की ऊर्जा घनत्व सुपरकैपेसिटर से अधिक होती है, और समान आयतन में बैटरी द्वारा संग्रहित ऊर्जा भी अधिक होती है। सुपरकैपेसिटर कार्बन-आधारित सक्रिय पदार्थ, प्रवाहकीय कार्बन ब्लैक और बाइंडर के मिश्रण से बनी इलेक्ट्रोड शीट सामग्री है। इसमें ध्रुवीकृत इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करके धनात्मक और ऋणात्मक आयनों को अवशोषित किया जाता है, जिससे ऊर्जा भंडारण के लिए दोहरी विद्युत परत संरचना बनती है। ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया में आमतौर पर कोई रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होती है, इसलिए इसका चक्र जीवन बहुत लंबा होता है। सामान्यतः इसे 5 लाख से अधिक बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है, जबकि बैटरी को बहुत कम बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जाता है। लेड-एसिड बैटरी को 500 बार और लिथियम बैटरी को 1000-1500 बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है, विभिन्न प्रकार की बैटरियों के चार्ज और डिस्चार्ज की संख्या अलग-अलग होती है। अल्ट्राकैपेसिटर बैटरियों की तुलना में -40 से 65 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर कार्य करते हैं।

इन दोनों के उपयोग भी अलग-अलग हैं। सुपर कैपेसिटर की ऊर्जा घनत्व कम होती है, लेकिन इसकी उत्कृष्ट चक्रीय कार्यक्षमता, पर्यावरण संरक्षण और उच्च शक्ति के कारण इसका व्यापक रूप से बैकअप बिजली आपूर्ति, उच्च आवृत्ति चार्ज और डिस्चार्ज, उच्च शक्ति उत्पादन और अन्य अवसरों में उपयोग किया जाता है। वहीं, बैटरी की ऊर्जा घनत्व अधिक होती है, लेकिन इसके अपने सिद्धांत के कारण इसका जीवनकाल सीमित हो जाता है। ओवरचार्ज और ओवरडिस्चार्ज होने से इसे अपरिवर्तनीय क्षति पहुंच सकती है, और यह पर्यावरण के अनुकूल नहीं है। हालांकि, इतनी उच्च ऊर्जा घनत्व वाले ऊर्जा भंडारण घटकों की खोज न होने के कारण, भविष्य में लंबे समय तक बैटरी (लिथियम-आयन बैटरी) का ही बोलबाला रहेगा, और भविष्य में ये पेट्रोल और अन्य ईंधनों की जगह लेकर वाहनों की गतिज ऊर्जा का मुख्य स्रोत बन जाएंगी।

इन दोनों के बीच संबंध यह है कि सुपरकैपेसिटर के उच्च-शक्ति उत्पादन और उच्च धारा चार्ज और डिस्चार्ज को स्वीकार करने की क्षमता के लाभों को बैटरी की उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ मिलाकर इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी लाइफ और ऊर्जा बचत में सुधार किया जा सकता है।