Основни принцип литијумских батерија је да искористе миграцију литијум јона између позитивне и негативне електроде да би се постигла конверзија електричне енергије. Главне компоненте литијумских батерија су позитивна електрода, негативна електрода, сепаратор и електролит.
- катода:Катода је материјал позитивне електроде литијумских батерија, обично метални оксид или фосфат који садржи литијум. Функција позитивне електроде је да ослободи литијум јоне током пражњења, обезбеди електроне и формира струју; током пуњења апсорбује литијум јоне, прима електроне и обнавља наелектрисање.
- Негативна електрода:Негативна електрода је материјал негативне електроде литијумске батерије. Обично је то метални или угљенични материјал који може да убаци и извуче литијум јоне, као што су Ли, Ц, Си, Сн, итд. Функција негативне електроде је да угради литијумове јоне током пражњења, ослободи електроне и формира струју; за уклањање литијум јона током пуњења, примање електрона и враћање наелектрисања.
- сепаратор:Сепаратор је изолациони слој литијумске батерије. Обично је то полимерни филм са микропорозном структуром, као што је полипропилен, полиетилен, итд. Функција сепаратора је да изолује позитивне и негативне електроде како би се спречили кратки спојеви; истовремено омогућава пролаз литијум јонима како би се осигурала повезаност електролита.
- електролит:Електролит је проводни медијум литијумских батерија, обично органски раствор или чврсти материјал који садржи литијумове соли, као што је ЛиПФ6 литијум хексафлуорофосфат, ЛиЦлО4 литијум перхлорат, итд. Улога електролита је да обезбеди носач за литијум јоне и оствари миграцију литијум јона између позитивне и негативне електроде.