伊利諾伊大學香檳分校材料科學與工程教授保羅·鮑文(Paul Bowen)和新迪碩士研究生、博士後研究員張惠剛將薄膜包裹成三維納米結構電極，使其可以獲得更大的有效體積和電流。演示結果表明，使用該電極的電池可以在幾秒鐘內快速充放電，效率是塊狀電極電池的100倍。這意味著當它用在電動汽車上時，它充電所需的時間可能與在加油站加油所需的時間相同；更重要的是，快速充放電對電池的能量密度沒有影響(在壹定空間或質量物質中儲存能量的大小，要解決的問題是電動車壹次充電能跑多遠)。
鮑恩說:“這種快速充放電的新型電池除了汽車領域外，還可用於醫療設備、激光和軍事領域。”
科學家先在壹個表面上包覆微小的球體，然後將球體緊密包裹成網格狀結構，球體與球體外圍之間的空隙用金屬填充；然後將球體熔化，得到類似海綿的三維支架；然後通過電解刻蝕三維支架表面，使海綿結構中的微孔擴大，制成開放的框架結構。最後，在框架上塗覆活性材料膜。
研究人員指出:“結果，我們得到了壹種性能優異的電極結構，這種電極結構彼此之間幾乎沒有聯系，因此鋰離子可以快速移動；活性材料膜還能使鋰離子快速擴散；同時，金屬材料使其導電性更強。"
鮑文說:“最新的研究與任何具體的電池類型無關，而是壹種新的電池設計範式，利用三維結構來增強電池的性能。”
這項研究得到了美國陸軍研究實驗室和美國能源部的支持。