تحرک یونهای لیتیم در باتریهای شارژپذیر، باعث تأمین انرژی وسایلی مانند تلفنها و لپ تاپها میشود. وقتی که باتری شارژ میشود، یونها در فضای داخل باتری پراکنده شده و در حین دشارژ به سمت الکترود باز میگردند. این تغییر سریع منجر به وقوع برخی اثرات جانبی همچون رشد شاخهای ذرات لیتیم بر سطح الکترود لیتیم خواهد شد. تداوم این تغییر در طول زمان میتواند منجر به تخریب باتری و افزایش حرارت بسیار زیاد و ایجاد اشتعال شود. این طراحی منحصر بفرد میتواند برای تهیه یک باتری ایمن بکار رود و دانسیته انرژی باتری را به شدت افزایش دهد تا بتوان از آن در وسایل الکتریکی استفاده کرده و از طرفی خطر ایجاد اشتعال را به حداقل رساند.
در این نوع طراحی، میتوان یونهای لیتیم را در کانالهای طبیعی کربنی چوب ذخیره کرد. در این حالت یک ساختار مقاوم برای پذیرش یونهای لیتیم درون چوب بوجود میآید. تعداد ذرات لیتیم در هر کانال میتواند کم یا زیاد شود، اما ساختار کلی بدون تغییر باقی میماند.
این باتری میتواند سرعتهای زیاد شارژ و دشارژ را تحمل کند؛ بطوریکه با افزایش دانسیته جریان، ذرات لیتیم بیشتری به سمت چوب حرکت میکنند که با افزایش کانالهای میزبان این ذرات میتوان فضای مورد نیاز آنها را فراهم کرد. در صورتیکه تعداد کل ذرات لیتیم، یکسان باشند، ذرات کمتری میتوانند وارد کانالهای موجود شوند. با استفاده از فضای بسیار زیادی که توسط دیوارههای هر کانال محیا میشود، دانسیته جریان کاهش یافته و موجب تسهیل تحرک و کنترل ذرات لیتیم میشود.
باتریهایی که از فویل لیتیم فلزی به عنوان الکترود استفاده میکنند، تنها یک کانال را برای پذیرش و ورود و خروج ذرات لیتیم فراهم میکنند و زمانیکه باتری تحت اعمال دانسیته جریان زیاد قرار میگیرد، این کانال نمیتواند تحرک یونهای لیتیم را مدیریت کند و بدین ترتیب احتمال تخریب باتری افزایش مییابد. از طرف دیگر، کانالهای مستقیم موجود در چوب میتوانند دانسیته جریانهای زیاد (mA/cm2 3) را تحمل کرده و مانع از رشد شاخهای لیتیم بر سطح فلز شوند.