锂离子电池和所有化学电池一样，主要部分也由正极、负极和电解质三个部分组成。锂离子电池以碳素材料(石墨等)为负极，以含锂的化合物(钴酸锂等)作正极，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。 

锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，因此锂离子电池被形象地称为“摇椅电池”。

根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery,  简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子电池是相同的，正极材料为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等材料，负极为石墨，电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用的是液体电解质， 而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替， 这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的。

在化学电源中使用少量非储能材料的添加剂，能在基本不提高生产成本、不改变生产工艺的情况下，显著改善锂离子电池的某些性能,延长电池寿命。

手机、平板电脑、数码相机等便携式电子产品以电池作为电源,随着便携式电子产品的迅猛发展，锂离子电池用量大增。就其电性能来说液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两者没有太大差别,但液态锂离子电池的形状只有方形和圆柱形两种，聚合物锂离子电池其形状可变，它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平形,弧形、钮扣形,梯形等各种形状.具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以提高整个电池的比容量。现在手机功能越来越多，导致耗电越来越多，要求电池容量相应地增加。在不增加电池厚度的情况下，聚合物锂离子电池是有明显优势的。与此相似，笔记本电脑、蓝牙耳机、移动DVD等电器都在向便携化方向发展，功能不断增多，液晶屏幕不断增大。电池减小减薄是电器便携化一个最有效的途径,这些都给聚合物锂离子电池提供了发展机会。

目前电动自行车相当于手机“大哥大”时代，绝大多数装的是铅酸蓄电池，每年上千万组电动车用的铅酸电池在生产和回收过程中会出现大量的污染。在锂离子电池被大规模应用到手机等便携式通讯工具后，其绿色环保的品质得到了公认。这种在生产过程不使用水也不含任何重金属的电池，以碳和锂盐为主原料，产生的尾气全部回收循环利用；对环境的影响降到了最低。锂离子电池不足3公斤，比起15公斤的铅酸电池来说轻便很多；在性能上，锂离子电池表现也更加优异，-20℃至55℃都可以正常充放电，寿命是铅酸蓄电池的3至4倍。只是目前电动自行车锂离子电池高昂的售价还让消费者望而却步。相信随着生产锂离子电池的材料成本下降,技术更加成熟，锂离子电池一定会以合理的价格走进百姓家。

出于摆脱石油依赖、加强环保等方面的原因，一场动力锂电应用“革命”正在悄然孕育。业内普遍预计电动汽车与储能又会带动锂电需求的新一轮井喷。

如果把便携式电子产品列为锂离子电池应用“打头阵”的“先锋队”，那么，电动车和储能就将是锂电应用的“主力军”。后者也是最受业界期待的锂电应用领域。

目前，汽车动力锂电已成为各地重点发展的方向，越来越多的传统铅酸蓄电池企业也开始介入锂电领域，参与开发电动自行车用、电动汽车用以及储能用的锂离子电池包。

要让锂离子电池性能提高、成本下降，主要靠材料。锂离子电池成本70%以上是由材料构成的，电池性能也是由材料决定的。美国电动汽车正是由于磷酸铁锂材料的进步才又起死回生。

尽管动力应用是锂电的一块潜在“富矿”，但从长远来看，储能才是其真正大展拳脚的“宝地”。这是因为储能电站一旦大规模兴建，对电池的需求将是几何级数增长。目前锂电用于储能的规模还很小，主要应用在偏远地区，可减少维护次数。大容量大规模的储能应用尚未实现。

储能是锂离子电池未来大规模应用的重要领域。尤其在要求充电快、体积重量有限制的储能领域，锂离子电池可发挥重要作用。