鋰離子電池是一類以金屬鋰或含鋰物質作負極的電的化學源總稱，自1991年鋰離子電池問世并商業(yè)化生產以來，鋰離子電池因具有高的比能量，長循環(huán)壽命，低自放電和綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點，受到當今社會的廣泛關注和大力發(fā)展。

所謂鋰離子電池是指分別用兩個能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的活性物質作為正負極構成的二次電池。電池充電時,鋰離子從正極脫嵌,經(jīng)過電解質嵌入負極，放電時，鋰離子則從負極脫出,插入正極。以將炭材料為負極，以含鋰的化合物作正極的鋰離子電池為例。在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。

而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態(tài)。Li-ionBatteries就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運動員相同在搖椅來回奔跑。所以Li-ionBatteries又叫搖椅式電池。

正極材料

正極材料是鋰離子電池發(fā)展的關鍵技術之一，應滿足條件：①足在所要求的充放電范圍內,與電解質溶液有電化學相溶性；②溫和電極過程動力學；③高度可逆性：④全鋰化狀態(tài)下在空氣中穩(wěn)定性好。目前，常用的正極材料層狀LiMO2和尖晶石型LiM2O4（M=Co,Ni,Mn,V等過渡金屬離子）

負極材料

鋰離子電池負極材料作為提高鋰離子二次電池能量及循環(huán)壽命的重要因素,在世界范圍內得到了廣泛的研究。作為鋰離子電池負極材料應滿足以下要求：①在鋰離子的嵌入反應中自由能變化小、電位低；②鋰離子在負極的固態(tài)結構中有高的擴散率；③高度可逆的嵌入脫出反應；④有良好的電導率；⑤熱力學上穩(wěn)定,同時與電解質不發(fā)生反應。常見的負極材料按成分劃分可分為碳材料和金屬氧化物材料。