锂离子电池是一类以金属锂或含锂物质作负极的电的化学源总称，自1991年锂离子电池问世并商业化生产以来，锂离子电池因具有高的比能量，长循环寿命，低自放电和绿色环保等一系列优点，受到当今社会的广泛关注和大力发展。
所谓锂离子电池是指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的活性物质作为正负极构成的二次电池。电池充电时,锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极，放电时，锂离子则从负极脱出,插入正极。以将炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂离子电池为例。在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。
而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ionBatteries就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员相同在摇椅来回奔跑。所以Li-ionBatteries又叫摇椅式电池。
正极材料
正极材料是锂离子电池发展的关键技术之一，应满足条件：①足在所要求的充放电范围内,与电解质溶液有电化学相溶性；②温和电极过程动力学；③高度可逆性：④全锂化状态下在空气中稳定性好。目前，常用的正极材料层状LiMO2和尖晶石型LiM2O4（M=Co,Ni,Mn,V等过渡金属离子）
负极材料
锂离子电池负极材料作为提高锂离子二次电池能量及循环寿命的重要因素,在世界范围内得到了广泛的研究。作为锂离子电池负极材料应满足以下要求：①在锂离子的嵌入反应中自由能变化小、电位低；②锂离子在负极的固态结构中有高的扩散率；③高度可逆的嵌入脱出反应；④有良好的电导率；⑤热力学上稳定,同时与电解质不发生反应。常见的负极材料按成分划分可分为碳材料和金属氧化物材料。