氧化-還原電對添加劑的研究始于二次鋰電池的限壓保護，如今已經成為鋰離子電池限壓添加劑的主要組成部分，這類化合物包括芳香族化合物、金屬茂化合物、聚吡啶配合物、鋰的鹵化物、噻蒽、茴香醚、聯(二)茴香醚以及吩嗪等。
氧化-還原電對添加劑在電解液中的作用機理是：在正常充電條件下，氧化-還原電對[O]/[R]穩定存在于電解液中，不參加任何化學或電化學反應，對電池宏觀電化學性能沒有影響；當電池電壓達到或超過電池截至電壓時，還原態[R]在陰極表面被氧化，氧化產物[O]擴散到陽極表面被還原成為[R]，還原產物[R]再擴散到陰極繼續被氧化，整個過程沿“氧化—擴散—還原—擴散”循環進行。這樣，陰極電位就被鎖定在氧化-還原電對[O]/[R]的氧化電位附近，直到充電結束。在限壓添加劑的工作過程中，法拉第電流僅僅是通過可逆的氧化-還原反應來承載，過充的電量既沒有被儲存在兩電極，也沒有用于電解液的不可逆氧化分解，只是伴隨著添加劑的氧化一還原反應以熱的形式釋放出來，從這個意義上講，限壓添加劑的使用不會對電池造成根本性的破壞。