O le fa'atinoga o mea tau maa e fuafua sa'o ai le malosi o le malosi, ola ta'amilosaga, ma le saogalemu o masini e teu ai le malosi. O a latou mamanu faʻavae e tuʻufaʻatasia ai suʻesuʻega faʻapitoa o mea faʻasaienisi, electrochemistry, ma suʻesuʻega faʻapitoa. Ole 'autu ole mamanu fa'aonaponei o mea ma'a o lo'o taoto ile fa'amaninoina o fausaga fa'aeletonika, fa'aleleia o le kinetics fela'uaiga o ion, ma fa'aleleia le mautu o feso'ota'iga e ala i le fa'aogaina o le tulaga atomic-.
Mai se va'aiga fa'aeletoroni, o le fa'apipi'i fa'apipi'i o mea fa'aeletise e fa'amautu ai a latou fa'agaioiga redox. Mo se fa'ata'ita'iga, o u'amea u'amea fesuia'i (e pei o le LiCoO₂) e maua ai le fa'aofiina o le lithium ion ma le fa'aaogaina e ala i le maua ma le leiloa o d-eletoni fa'asolo. O le mamanuina o mea e -voltage cathode maualuga e mana'omia ai le fa'aogaina o le tulaga valence ma le fa'amaopoopoina o si'osi'omaga o u'amea fesuia'i. O le fa'aofiina o mea fa'aopoopo fa'aoso (e pei o carbon nanotubes) e mafai ona fausia ai se feso'ota'iga fa'aeletonika e tolu -tulaga ma fa'aitiitia ai le tete'e i va. E tusa ai ma le felauaiga o ion, o mea fa'aeletise (e pei o le sulfide Li₆PS₅Cl) e fa'amanino ai le lattice parakalafa e fa'alautele ai ala o le ion ma fa'ateleina le numera o le fa'aliliuina o le lithium i luga ole 0.9.
E tāua fo'i le fa'atulagaina o meafaitino. Nanoscaling ta'iala (e pei o le fa'aitiitia o le tele o le anode silicon i lalo ifo o le 100nm) e mafai ona fa'aitiitia le fa'alauteleina o le voluma i le taimi o le fa'atonuina ma le fa'asa. O mamanu fa'apipi'i (e pei o mea kaponi porous fa'avasegaina) fa'aleleia le susu eletise e ala i le fa'atuputeleina o vaega patino o luga. O le aga'i i luma i mea fa'akomepiuta fa'asaienisi o lo'o fa'atelevaveina le fa'agasologa o le mamanu fa'atatau. Muamua-fa'atatauga fa'avae e fa'atatau i le density functional theory (DFT) e mafai ona va'ai ai le mautu o le thermodynamic ma le fa'asalalauina o ion o mea, a'o fa'ata'ita'iga a'oa'oga masini e mafai ona vave su'esu'e faiga fa'aoga.
O le mamanu o mea maa i le lumana'i o le a fa'amuamua le tele-fa'ata'ita'iga galulue fa'atasi, fa'atūina fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga i itu e tolu o le fa'atulagaina o atomic, fausaga tioata, ma le fa'ata'otoga o le macroscopic. I le tu'ufa'atasia ma fa'ata'ita'iga fa'apitoa, o nei metotia o le a su'esu'e ai le fa'atupuina o le fausaga i le taimi o le fa'aveina ma le fa'asa'oina i le taimi moni, ma fa'ato'a mafai ai ona fa'atupu sa'o mea -ma'a maualuga.