Le batterie al litio sono sistemi di batterie secondarie che utilizzano due diversi composti intercalanti di litio che possono inserire ed estrarre in modo reversibile gli ioni di litio come elettrodi positivi e negativi della batteria. Durante la carica, gli ioni di litio vengono estratti dal reticolo cristallino del materiale dell'elettrodo positivo e inseriti nel reticolo cristallino del materiale dell'elettrodo negativo dopo aver attraversato l'elettrolita, rendendo l'elettrodo negativo ricco di litio e l'elettrodo positivo povero di litio; durante la scarica, gli ioni di litio vengono estratti dal reticolo cristallino del materiale dell'elettrodo negativo e passano attraverso. L'elettrolita viene quindi inserito nel reticolo cristallino del materiale dell'elettrodo positivo, rendendo l'elettrodo positivo ricco di litio e l'elettrodo negativo povero di litio. In questo modo, la differenza di potenziale tra i materiali degli elettrodi positivi e negativi rispetto al litio metallico durante l'inserimento e l'estrazione degli ioni di litio costituisce la tensione operativa della batteria.
