鋰離子電池由日本索尼公司於1990年最先開發成功。它是把鋰離子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成負極（傳統鋰電池用鋰或鋰合金作負極）。正極材料常用LixCoO2 ，也用 LixNiO2 ，和LixMnO4 ，電解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基碳酸酯（DMC）。
石油焦炭和石墨作負極材料無毒，且資源充足，鋰離子嵌入碳中，克服了鋰的高活性，解決了傳統鋰電池存在的安全問題，正極LixCoO2在充、放電性能和壽命上均能達到較高水平，使成本降低，總之鋰離子電池的綜合性能提高了。預計21世紀鋰離子電池將會佔有很大的市場。
鋰離子二次電池充、放電時的反應式爲LiCoO2+C=Li1-xCoO2+LixC
