ဘက်ထရီပစ္စည်းများ၏စွမ်းဆောင်ရည်သည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ၊ လည်ပတ်မှုသက်တမ်းနှင့် စွမ်းအင်သိုလှောင်ကိရိယာများ၏ ဘေးကင်းမှုကို တိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်သည်။ ၎င်းတို့၏ ဒီဇိုင်းအခြေခံမူများသည် ပစ္စည်းသိပ္ပံ၊ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒနှင့် ကွန်ပြူတာသိပ္ပံဆိုင်ရာ ဆက်စပ်သုတေသနပြုမှုကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ခေတ်မီဘက်ထရီပစ္စည်းဒီဇိုင်း၏ အဓိကအချက်မှာ အီလက်ထရွန်းနစ်ဖွဲ့စည်းပုံအား ပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်၊ အိုင်းယွန်းသယ်ယူပို့ဆောင်ရေး kinetics ကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် အက်တမ်-အဆင့် ခြယ်လှယ်မှုမှတစ်ဆင့် အင်တာဖေ့စ်တည်ငြိမ်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေခြင်း၌ တည်ရှိပါသည်။
အီလက်ထရွန်းနစ် ရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ တီးဝိုင်းဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်းတို့၏ redox လုပ်ဆောင်မှုကို ဆုံးဖြတ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အကူးအပြောင်း သတ္တုအောက်ဆိုဒ် (LiCoO₂ ကဲ့သို့) သည် d-ပတ်လမ်းအီလက်ထရွန်များ ရရှိခြင်းနှင့် ဆုံးရှုံးမှုမှတဆင့် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်း ထည့်သွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်ယူခြင်းကို ရရှိသည်။ မြင့်မားသော-ဗို့အားကက်သိုဒ့်ပစ္စည်းများကို ဒီဇိုင်းဆွဲခြင်းသည် အသွင်ကူးပြောင်းရေးသတ္တုများ၏ valence အခြေအနေနှင့် ပေါင်းစပ်ညှိနှိုင်းမှုပတ်ဝန်းကျင်ကို ကြိုးကိုင်ရန် လိုအပ်သည်။ လျှပ်ကူးပစ္စည်းထည့်သည့်ပစ္စည်းများ (ကာဗွန်နာနိုပြွန်များကဲ့သို့) မိတ်ဆက်ခြင်းသည် သုံးဖက်မြင်အီလက်ထရွန်သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးကွန်ရက်ကို တည်ဆောက်နိုင်ပြီး မျက်နှာပြင်ကြားခံနိုင်ရည်ကို လျှော့ချနိုင်သည်။ အိုင်းယွန်းသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနှင့် ပတ်သက်၍၊ အစိုင်အခဲ-နိုင်ငံပိုင် အီလက်ထရွန်းဒြပ်ပစ္စည်းများ (ဥပမာ sulfide Li₆PS₅Cl) သည် အိုင်းယွန်းချန်နယ်များကို ချဲ့ထွင်ရန်နှင့် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းလွှဲပြောင်းမှုအရေအတွက်ကို 0.9 အထက်သို့ တိုးမြှင့်ရန်အတွက် လတ်တပ်ဘောင်များကို အကောင်းဆုံးလုပ်ဆောင်သည်။
Material structural design သည်လည်း အရေးကြီးပါသည်။ နာနိုစကေးနည်းဗျူဟာများ (ဥပမာ- ဆီလီကွန် anode အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားကို 100nm အောက်သို့လျှော့ချခြင်း) သည် အားသွင်းချိန်နှင့် ထုတ်လွှတ်စဉ်အတွင်း ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုကို လျော့ပါးစေနိုင်သည်။ အပေါက်များသော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဒီဇိုင်းများ (ဥပမာအားဖြင့် အထက်အောက် စိမ့်ဝင်နေသော ကာဗွန်ပစ္စည်းများကဲ့သို့) သည် သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် electrolyte စိုစွတ်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။ ကွန်ပြူတာဆိုင်ရာ ပညာရပ်ဆိုင်ရာ တိုးတက်မှုများသည် ဆင်ခြင်တုံတရားဆိုင်ရာ ဒီဇိုင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို အရှိန်မြှင့်လျက်ရှိသည်။ ပထမဦးစွာ-သိပ်သည်းမှုလုပ်ဆောင်မှုသီအိုရီ (DFT) ကိုအခြေခံ၍ တွက်ချက်မှုများသည် ပစ္စည်းများ၏ အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုနှင့် အိုင်းယွန်းပျံ့နှံ့မှုအတားအဆီးများကို ခန့်မှန်းနိုင်သော်လည်း စက်သင်ယူမှုမော်ဒယ်များသည် အလားအလာရှိသောပစ္စည်းစနစ်များကို လျင်မြန်စွာစစ်ဆေးနိုင်သော်လည်း၊
အနာဂတ်ဘက်ထရီပစ္စည်းဒီဇိုင်းသည် အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံ၊ ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံနှင့် မက်ခရိုစကုပ်ပုံသဏ္ဍာန်တို့၏ အတိုင်းအတာသုံးရပ်စလုံးတွင် ဆက်စပ်မှုပုံစံများကို ထူထောင်ကာ ဘက်ထရီများစွာကို ဦးစားပေးလုပ်ဆောင်မည်ဖြစ်သည်။ situ characterization နည်းပညာများနှင့်အတူ၊ ဤနည်းပညာများသည် အားသွင်းချိန်နှင့် ထုတ်လွှတ်စဉ်အတွင်း ဖွဲ့စည်းပုံဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်ကို ခြေရာခံမည်ဖြစ်ပြီး နောက်ဆုံးတွင် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော-ဘက်ထရီပစ္စည်းများကို တိကျစွာဖန်တီးနိုင်စေမည်ဖြစ်သည်။