以LiCoO2为例，锂离子电池在充电时发生的反应为
正极反应LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-
负极反应6C+XLi++Xe-=LixC6
总反应LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6
锂离子电池的工作原理基本上一致，正极材料的不同并不会导致电池内的反应有本质差别，电池的充放电都是锂离子（Li+）在电解质中运动，从而存储电能或放出电能。
锂离子电池的嵌入和脱嵌示意
不同电池都是锂离子的运动充电时时锂离子从负极运动到正极，这个过程称为“嵌入”；在放电时，锂离子则从正极运动到负极，这个过程为“脱嵌”。
不同锂离子电池的特性对比
对不同锂离子电池的对比可以看出不同电池的特性
三元电池的典型正极材料为LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2，电池的能量值最高，其成本也较低，不过安全性略差，寿命最长，功率也较大。
镍钴锂电池的典型正极材料为LiNi0.8Co0.2O2，电池的能量值仅次于三元电池，安全性较差，优点是寿命长，成本最低，功率也较大。
磷酸铁锂电池的典型正极材料为LiFePO4，电池的能量值相对最低，但安全性最好，寿命长，功率最大，成本也更高。
锰锂电池的典型正极材料为LiMn2O4，电池的能量值较低，安全性很好，功率最大，缺点是寿命短，而且成本高。
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