以Cu2+作為Se正極的載流子時(shí)，Se正極發(fā)生四電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)：Se?CuSe?Cu3Se2?Cu2?xSe?Cu2Se（圖1），其理論比容量是有機(jī)系Se正極（以Li+、Na+、K+為載流子）的2倍。此外，其電極電位相比于有機(jī)系Se正極提高了1.5 V左右。其氧化還原電位的提高與CuSe的超低溶解度有關(guān)（CuSe的溶解度積常數(shù)Ksp為7.9 × 10?49） 。

    由于在充放電過程中的中間產(chǎn)物難溶于水，因此可以從根源上避免有機(jī)系Se基電池中多硒化物的穿梭效應(yīng)。Cu|0.5 M CuSO4|Se@C-48紐扣電池能夠在5分鐘內(nèi)充電800 mAh gSe?1（充電電流10 A g?1）。且當(dāng)Se@C中Se含量提高至65%時(shí)，電池的快充性能無明顯變化（圖2）。Zn|0.5 M ZnSO4 ||0.5 CuSO4 |Se@C全電池可以在9分鐘內(nèi)的充電到900 mAh gSe?1，顯示出具有發(fā)展為快充電池的潛力（圖3）。第一性原理計(jì)算表明，放電中間產(chǎn)物具有優(yōu)異的電子導(dǎo)電率，此外，充放電過程中的體積效應(yīng)能夠促進(jìn)充放電速率。

   這個(gè)新型的四電子Se正極化學(xué)不僅打破了傳統(tǒng)硒基電池理論比容量，而且豐富了水儲(chǔ)能系統(tǒng)。