Литијумске батерије су секундарни системи батерија који користе два различита интеркалирајућа једињења литијума која могу реверзибилно убацити и извући литијум јоне као позитивне и негативне електроде батерије. Током пуњења, литијум јони се екстрахују из кристалне решетке материјала позитивне електроде и убацују у кристалну решетку материјала негативне електроде након проласка кроз електролит, чинећи негативну електроду богату литијумом, а позитивну електроду сиромашном литијумом; током пражњења, литијум јони се екстрахују из кристалне решетке материјала негативне електроде и пролазе кроз. Електролит се затим убацује у кристалну решетку материјала позитивне електроде, чинећи позитивну електроду богату литијумом, а негативну електроду сиромашном литијумом. На овај начин, разлика у потенцијалу између материјала позитивне и негативне електроде у односу на метални литијум при убацивању и екстракцији литијум јона је радни напон батерије.
