表述鋰離子電池儲能大小的參數是能量密度，在數值上大約相當于電壓與鋰電池容量的乘積，為了有效提高鋰電池的儲電量，人們一般會用增加電池容量的方法達到目的。但是，限于所用原材料的性質，容量提升總是有限度的，于是提高電壓值成為提升鋰電池儲電能力的另一條途徑。大家知道，鋰電池標稱電壓是3.6V或3.7V，高電壓是4.2V。那么，鋰電池的電壓什為什么不能獲得更大的突破呢？說到底，這也是由鋰電池的材料及結構性質決定的。
鋰電池的電壓是由電極電勢決定的。電壓也稱作電勢差或電位差，是衡量電荷在靜電場中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。鋰離子的電極電勢約是3V，鋰電池的電壓隨材料不同而有變化。如，一般的鋰離子電池額定電壓為3.7V，滿電電壓為4.2V；而磷酸鐵鋰電池額定電壓為3.2V，滿電電壓為3.65V。換句話說，實用中的鋰離子電池正極和負極之間的電勢差不能超過4.2V，這是一種基于材料和使用安全性的需要。
假如以Li/Li+電極為參照電位，設μA為負極材料的相對電化學勢，μC為正極材料的相對電化學勢，電解液電勢區間Eg為電解液低電子未占有能級和高電子占有能級之差。那么，決定鋰電池高電壓值的就是μA、μC、Eg這三個因素。
在所有元素中，鋰具有最負的標準電極電位(－3.045V vs. SHE，即相對于標準氫電極為－3.045V)，且鋰原子得失1mol電子所需的質量最輕(原子量為6.94g/mol，密度為0.53g/cm3)。鋰的理論比容量可達到3860Ah/kg，而鋅和鉛分別只有820Ah/kg和260Ah/kg。因此，以鋰作為負極的電池具有電壓高和理論能量密度高等特點。鋰電池的研究歷史可以追溯到20世紀50年，一次鋰電池于70年進入實用化，bao括Li/MnO2電池、Li/SO2電池、Li/SOCl2電池和Li/(CF)n電池等。為了實現能源的可持續性，人們開始研究鋰二次電池。
Stanford大學團隊于1970年研究嵌入化學反應，采用TiS2作為正極，以鋰作為負極，制成了嵌入式正極材料鋰二次電池[2]，由于鋰的枝晶問題影響電池安全，以加拿大Moli公司1990年電池產品發生安全事故為標志，以鋰為負極的二次電池技術研究進入低潮，之后即進入鋰離子電池時。Armand等于1977年報道了鋰石墨插層化合物等[3]，至1980年基本形成了嵌入化合物作為鋰離子電池電極的概念[4]，同年，Good enough等合成出層狀嵌入化合物LiMO2(M=Co，Ni，Mn)，并且發現其中的鋰離子可逆的脫嵌和嵌入[5]，鈷酸鋰成為鋰離子電池的{dy}正極材料。1990年，日本公司開發出個商業化的鋰離子電池[6]，全球開始興起了鋰離子電池研究的熱潮。
鋰離子電池工作原理見圖5。電池負極一般是碳素材料，正極是含鋰的過渡氧化物LiCoO2或LiMn2O4，LiFePO4等，電解質是鋰鹽的有機溶液或聚合物。充電時，正極中的鋰離子脫離LiCoO2或LiMn2O4晶體，經過電解質嵌入碳材料負極；放電時則相反。用LiCoO2作正極活性物質的鋰離子電池反應為：
放電時：Li1－xCoO2＋LixC6→LiCoO2＋6C；
充電時：LiCoO2＋6C→Li1－xCoO2＋LixC6。
鋰離子電池具有工作電壓高、重量輕、體積小、無記憶效應、自放電率低、循環壽命長等優點，已廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、PDA等移動終端產品。純電動汽車動力電池的容量決定了車輛的續航能力，大電流放電能力決定車輛加速能力，因此，高比能量和大功率鋰離子電池成為選的電動汽車電池
鋰離子電池具有能量密度高、轉換效率高、循環壽命長、無記憶效應、無充放電、自放電率低、工作溫度范圍寬和環境友好等優點，因而成為電能的一個比較理想的載體，在各個領域得到廣泛的應用。
一般而言，我們在使用鋰離子電池的時候，會關注一些技術指標，作為衡量其性能“優劣”的主要因素。那么，哪些指標是我們需要在使用的時候，應該予以特別關注呢？
1.容量
這是大家比較關心的一個參數。智能手機早已普及，我們在使用智能手機的時候，最為擔心的就是電量不足，需要頻繁充電，有時還找不到地方充電。早期的功能機，正常使用情況下，滿充的電池可以待機3~5天，一些產品甚至可以待機7天以上。可是到了智能機時，待機時間就顯得慘不忍睹了。這里面很重要的一個原因，就是手機的功耗越來越大，而電池的容量卻沒有同比例的增長。
容量的單位一般為“mAh”(毫安時)或“Ah”(安時)，在使用時又有額定容量和實際容量的區別。額定容量是指滿充的鋰離子電池在實驗室條件下(比較理想的溫濕度環境)，以某一特定的放電倍率(C-rate)放電到截止電壓時，所能夠提供的總的電量。實際容量一般都不等于額定容量，它與溫度、濕度、充放電倍率等直接相關。一般情況下，實際容量比額定容量偏小一些，有時甚至比額定容量小很多，比如北方的冬季，如果在室外使用手機，電池容量會迅速下降。
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