El principio de funcionamiento de la batería de iones de litio.
Las baterías de iones de litio utilizan materiales de carbono como electrodo negativo y compuestos que contienen litio como electrodo positivo. No hay litio metálico, solo iones de litio, que es una batería de iones de litio. Batería de iones de litio se refiere al término general para baterías con compuesto de intercalación de iones de litio como material del cátodo. El proceso de carga y descarga de las baterías de iones de litio es el proceso de intercalación y desintercalación de los iones de litio. En el proceso de intercalación y desintercalación de iones de litio, va acompañado de la intercalación y desintercalación de electrones equivalentes a los iones de litio (normalmente el electrodo positivo se representa por inserción o desintercalación, y el electrodo negativo se representa por inserción o desintercalación). Durante el proceso de carga y descarga, los iones de litio se intercalan/desintercalan y se intercalan/desintercalan de un lado a otro entre los electrodos positivo y negativo, lo que se denomina vívidamente "batería de mecedora".
Cuando la batería está cargada, los iones de litio se generan en el electrodo positivo de la batería y los iones de litio generados se mueven al electrodo negativo a través del electrolito. El carbono como electrodo negativo tiene una estructura en capas. Tiene muchos microporos. Los iones de litio que llegan al electrodo negativo se incrustan en los microporos de la capa de carbono. Cuantos más iones de litio se inserten, mayor será la capacidad de carga. De manera similar, cuando la batería se descarga (es decir, el proceso en el que usamos la batería), los iones de litio incrustados en la capa de carbono del electrodo negativo se liberan y regresan al electrodo positivo. Cuantos más iones de litio regresen al electrodo positivo, mayor será la capacidad de descarga.
