Osnovno načelo litijevih baterij je izkoriščanje migracije litijevih ionov med pozitivnimi in negativnimi elektrodami za pretvorbo električne energije. Glavne komponente litijevih baterij so pozitivna elektroda, negativna elektroda, separator in elektrolit.
- katoda:Katoda je material pozitivne elektrode litijevih baterij, običajno kovinski oksid ali fosfat, ki vsebuje litij. Funkcija pozitivne elektrode je, da med praznjenjem sprošča litijeve ione, zagotavlja elektrone in tvori tok; med polnjenjem absorbira litijeve ione, sprejema elektrone in obnavlja naboj.
- Negativna elektroda:Negativna elektroda je material negativne elektrode litijeve baterije. Običajno gre za kovinski ali ogljikov material, ki lahko vnaša in ekstrahira litijeve ione, kot so Li, C, Si, Sn itd. Funkcija negativne elektrode je, da med praznjenjem vgradi litijeve ione, sprosti elektrone in tvori tok; za odstranjevanje litijevih ionov med polnjenjem, sprejemanje elektronov in obnavljanje naboja.
- ločilo:Separator je izolacijska plast litijeve baterije. Običajno gre za polimerni film z mikroporozno strukturo, kot je polipropilen, polietilen itd. Funkcija separatorja je izolacija pozitivnih in negativnih elektrod za preprečevanje kratkih stikov; hkrati omogoča prehod litijevih ionov, da zagotovi povezljivost elektrolita.
- elektrolit:Elektrolit je prevodni medij litijevih baterij, običajno organska raztopina ali trden material, ki vsebuje litijeve soli, kot je LiPF6 litijev heksafluorofosfat, LiClO4 litijev perklorat itd. Vloga elektrolita je zagotoviti nosilec za litijeve ione in realizirati migracijo litijevih ionov med pozitivno in negativno elektrodo.