锂離子電池是用锂作負極活性物質的化學電池。锂的标準電極電位最負，在金屬中比重最輕，反應活潑性最高，因而锂電池的電動勢和比能量很高，是一種重要的高能電池。 锂電池的正極活性物質有氧化物、硫化物、鹵化物、鹵素、含氧酸鹽等無機電極材料，如二氧化錳、二氧化硫、硫化銅、鉻酸銀、聚氟化碳、亞硫酰氯、碘等；也可以電子導電聚合物作正極材料，如聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚咔唑等，又稱為聚合物電池。锂電池的電解質為非水溶液、固體和熔融鹽。
原理
锂離子電池也由三個部分組成：正極、負極和電解質。習慣上，锂離子進入正極材料的過程叫“嵌入”，離開的過程叫“脫嵌”；锂離子進入負極材料的過程叫“插入”，離開的過程叫“脫插”。在放電時，锂離子從負極材料移出至電解液，再進入進入正極材料。在充電時，锂離子從正極材料移出至電解液，再進入進入負極材料。
種類
目前常見的锂電池有：锂钴氧化物（LiCoO2）锂電池、錳酸锂（LiMn2O4）锂電池、鎳酸锂（LiNiO2）锂電池及磷酸锂鐵（LiFePO4）锂電池。
鎳钴锂電池是鎳锂電池和钴锂電池的固溶體（綜合體），兼具鎳锂和钴锂的優點，一度被産業界認為是最有可能取代钴锂電池的新正極材料，但安全性還無法有更大突破。因此，全球相關業者的主要發展集中在基于錳或磷酸鐵的正極以提升其安全性，但提高安全性的代價是電池容量略有下降，且使電池的老化速度加快。
锂鎳電池的成本較低且電容量較高，不過，制作過程困難且材料性能的一緻性和再現性差，最嚴重的是依然有安全性問題。
磷酸鐵锂電池則同時擁有钴锂、鎳锂和錳锂的主要優點，但不含钴等貴重元素，原料價格低且磷、锂、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題，而且，工作電壓适中（3.2V）、電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環壽命長，在高溫與高熱環境下的穩定性高，是目前産業界認為較符合環保、安全和高性能要求的锂離子電池。
優缺點
優點：
高能量密度；
開路電壓高；
輸出功率大；
無記憶效應；
低自放電；
工作溫度範圍寬；
充、放電速度快。
缺點：
不耐受過放；
不耐受過充；
衰老怕熱；
需要多重保護機制。
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