锂离子电池的工作原理基于锂离子在正负极之间的嵌入和脱嵌过程，通过电解液的传导实现可逆的氧化还原反应。以下是详细解析：

一、核心工作原理

充电过程

正极材料（如LiCoO₂、LiMnO₂等）中的锂离子（Li⁺）在电场作用下脱离正极，进入电解液。

电解液中的锂离子通过隔膜迁移到负极材料（如石墨）的微孔结构中，负极因此处于富锂状态，存储能量。

放电过程

使用时，负极的锂离子脱嵌并返回正极，通过电解液移动完成氧化还原反应。

正极的锂离子重新嵌入负极碳层，释放能量供外部电路使用。

二、关键结构与材料

正极：

需选择高电势的锂化合物（如LiCoO₂、LiMnO₂），确保锂离子的有效嵌入。

负极：通常为碳材料（如天然石墨、硅碳复合材料），其层状微孔结构可容纳大量锂离子。

电解液：含锂盐（如LiPF₆）的有机溶剂，负责传输锂离子，其离子浓度和成分直接影响电池性能。

隔膜：防止正负极直接接触，确保电解液单向流动。

三、容量与性能关系

容量：指电池放电时能提供的电量，与正负极材料中可嵌入的锂离子数量直接相关。

性能影响因素：电解液的离子传导性、正负极材料的比表面积及接触性能、温度等均对电池容量和循环寿命有重要影响。

四、与其他电池的区别

不可充电性：部分资料提到锂离子电池不可充电，这可能是混淆了锂金属电池（不可充电）与锂离子电池（可充电）。- 安全性：现代锂离子电池通过优化电解液和隔膜设计，已具备较高安全性，但需注意过充、过放等使用规范。

综上，锂离子电池通过锂离子的嵌入/脱嵌实现高效能量存储，其核心在于正负极材料的匹配与电解液的优化。