Ny fahombiazan'ny fitaovana bateria dia mamaritra mivantana ny hakitroky ny angovo, ny fiainana tsingerina ary ny fiarovana ny fitaovana fitahirizana angovo. Ny fitsipiky ny famolavolana azy ireo dia mampiditra ny fikarohana interdisciplinary momba ny siansa fitaovana, ny electrochemistry ary ny siansa informatika. Ny fototry ny famolavolana akora batterie maoderina dia ny fanatsarana ny rafitra elektronika, ny fanatsarana ny kinetika fitaterana ion, ary ny fanatsarana ny fahamarinan-toerana amin'ny alàlan'ny fanodikodinana ambaratonga atomika-.
Avy amin'ny fomba fijery elektronika, ny firafitry ny tarika fitaovana electrode dia mamaritra ny hetsika redox. Ohatra, ny oksizenina metaly tetezamita (toy ny LiCoO₂) dia mahatratra ny fampidirana sy ny fitrandrahana ny litium ion amin'ny alàlan'ny fahazoana sy fatiantoka ny elektrôna d-orbital. Ny fandrafetana fitaovana katoda avo -mahery vaika dia mitaky fanodinkodinana ny toetry ny valence sy ny tontolon'ny fandrindrana ny metaly tetezamita. Ny fampidirana additives conductive (toy ny carbon nanotubes) dia afaka manangana tambajotra fitaterana elektrônika telo-dimensional ary mampihena ny fanoherana eo amin'ny tarehy. Mikasika ny fitaterana ion, ny fitaovana elektrôlôta matanjaka -(toy ny sulfide Li₆PS₅Cl) dia manatsara ny mari-pamantarana makarakara mba hanitarana ny fantsona ion ary hampitombo ny laharan'ny famindrana ion lithium ho mihoatra ny 0.9.
Zava-dehibe ihany koa ny famolavolana rafitra ara-materialy. Ny paikadin'ny nanoscaling (toy ny fampihenana ny haben'ny singa anode silisiôma ho ambanin'ny 100nm) dia afaka manalefaka ny fanitarana ny volume mandritra ny fiampangana sy ny famoahana. Ny endrika ara-drafitra poros (toy ny akora karbônina porous ara-jeografika) dia manatsara ny fandotoana electrolyte amin'ny alàlan'ny fampitomboana ny velaran-tany manokana. Ny fandrosoana amin'ny siansa momba ny fitaovan'ny computational dia manafaingana ny dingan'ny famolavolana rational. Ny kajy voalohany-mifototra amin'ny theory of density functional theory (DFT) dia afaka maminavina ny fahamarinan'ny thermodynamika sy ny sakana amin'ny fiparitahan'ny ion amin'ny fitaovana, fa ny maodely fianarana milina kosa dia afaka manara-maso haingana ny rafitra ara-materialy.
Ny famolavolan'ny fitaovana bateria ho avy dia hanao laharam-pahamehana ny fanatsarana fiaraha-miasa amin'ny ambaratonga maro, ny fametrahana modely mifandraika amin'ny lafiny telo amin'ny fandaminana atomika, ny firafitry ny kristaly ary ny morphologie macroscopic. Miaraka amin'ny teknika fanoritsoritana an-toerana, ireo teknika ireo dia hanara-maso ny fivoarana ara-drafitra mandritra ny fiampangana sy famotsorana amin'ny fotoana tena izy, ary amin'ny farany dia ahafahana mamorona tsara-fitaovana bateria mahomby.