锂离子电池的三个主要功能部件是正负极和电解液。通常，传统锂离子电池的负极由碳制成。正极通常是金属氧化物。所述电解质是锂盐在有机溶剂中。电极的电化学作用在阳极和阴极之间反转，这取决于电流流过电池的方向。
最常见的商业使用的阳极（负极）是石墨，在其完全锂化的LiC6状态下，xxx容量为372mAh/g。正极一般是三种材料中的一种：层状氧化物（如钴酸锂）、聚阴离子（如磷酸铁锂）或尖晶石（如锂锰氧化物）。最近，含有石墨烯的电极（基于石墨烯的2D和3D结构）也被用作锂电池电极的组件。
电解质通常是有机碳酸酯的混合物，例如含有锂离子络合物的碳酸亚乙酯或碳酸二乙酯。这些非水性电解质通常使用非配位阴离子盐，例如六氟磷酸锂(LiPF6）、六氟砷酸锂一水合物（LiAsF6）、高氯酸锂（LiClO4）、四氟硼酸锂（LiBF4)，和三氟甲磺酸锂(LiCF3所以3）。
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