锂离子电池是指以两种不同的能够可逆嵌入和脱出锂离子的化合物分别作为碳性电池的正极和负极的二次电池体系。在充电过程中Li+从正极化合物中脱出并嵌入负极的晶格之中，正极处于高电位的贫锂状态，负极则处于低电位的富锂状态；碳性电池放电时，Li+从负极脱出并插入正极，正极为窝锁态。为保持电荷的平衡，在碳性电池充、放电过程中有相同数量的电子经外电路传递，与Li+一起在正负极间迁移，使正负极处于电池在理想状况下(可逆电池反应)所能输出的最大有用功等于电池反应的Gibbs自山能变么，因此，碳性电池的最大输出功取决于电池正负极材料的选择，电池反应的自能变AG为Li在正负极间的化学势之差。