A lítium-ion akkumulátor működési elve
A lítium-ion akkumulátorok negatív elektródaként szén anyagokat, pozitív elektródaként lítiumtartalmú vegyületeket használnak. Fém lítium nincs, csak lítium ionok, ami egy lítium-ion akkumulátor. A lítium-ion akkumulátor a katód anyagaként lítium-ion interkalációs vegyületet tartalmazó akkumulátorok általános kifejezésére utal. A lítium-ion akkumulátorok töltési és kisütési folyamata a lítium-ionok interkalációja és deinterkalációja. A lítiumionok interkalációja és deinterkalációja során a lítiumionokkal ekvivalens elektronok interkalációja és deinterkalációja kíséri (általában a pozitív elektródát inszerció vagy deinterkaláció, a negatív elektródát pedig inszerció vagy deinterkaláció jelenti). A töltési és kisütési folyamat során lítium-ionok interkalálódnak/deinterkalálódnak és interkalálódnak/deinterkalálódnak oda-vissza a pozitív és negatív elektródák között, amit élénken "hintaszék akkumulátorának" neveznek.
Az akkumulátor feltöltésekor lítium-ionok keletkeznek az akkumulátor pozitív elektródáján, és a keletkezett lítium-ionok az elektroliton keresztül a negatív elektródára kerülnek. A szén, mint negatív elektróda réteges szerkezetű. Sok mikropórus van benne. A negatív elektródát elérő lítium-ionok a szénréteg mikropórusaiba ágyazódnak. Minél több lítium-iont helyeznek be, annál nagyobb a töltési kapacitás. Hasonlóképpen, amikor az akkumulátor lemerül (vagyis az a folyamat, amelyet az akkumulátort használunk), a negatív elektróda szénrétegébe ágyazott lítium-ionok felszabadulnak, és visszakerülnek a pozitív elektródához. Minél több lítium-ion tért vissza a pozitív elektródára, annál nagyobb a kisülési kapacitás.
