实现电池的快速充放电的前提及快速电极反应过程

要实现电池的快速充放电，首先电池反应必须具有快速电极过程动力学的性‘质。电极材料还需具有强导电性和高比表面积，以降低电化学极化和电阻极化。例如，如果电极材料的晶粒尺寸在10nm左右，电极反应即表现出部分准法拉第反应(pseudocapacitive，也称为赝电容)特征。同时，具有层状和开放式通道的材料结构也有利于诱发准法拉第反应，有助于改善电极材料的高倍率充放电性能。
从电化学反应的角度来看，利用电极表面薄液层中电化学活性的氧化还原反应储存和释放电荷，整个过程不涉及固相反应与传输过程。由于液相中的离子传输比固相中快几个数量级，因此这种新体系的充放电速率较传统电池有数量级的提高。此外，自由基氧化还原反应是最快的电子转移反应，电子交换速度快达10112S。若将具有合适电势的氧化还原自由基固定在高电导率的聚合物链上形成稳定的自由基聚合物，这类化合物应具有超快的电化学反应速率，可以用于开发新一代高功率电池。