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鋰電池的工作原理就是充放電過程，也是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入 / 脫嵌和插入 / 脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。
當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。
鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為：LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)；充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為：6C+XLi++Xe- = LixC6；充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
