Litijeve baterije so sekundarni baterijski sistemi, ki uporabljajo dve različni spojini za interkalacijo litija, ki lahko reverzibilno vstavljata in ekstrahirata litijeve ione kot pozitivne in negativne elektrode baterije. Med polnjenjem se litijevi ioni ekstrahirajo iz kristalne mreže materiala pozitivne elektrode in po prehodu skozi elektrolit vstavijo v kristalno mrežo materiala negativne elektrode, zaradi česar je negativna elektroda bogata z litijem, pozitivna elektroda pa revna z litijem; med praznjenjem se litijevi ioni ekstrahirajo iz kristalne mreže materiala negativne elektrode in gredo skozi Elektrolit se nato vstavi v kristalno mrežo materiala pozitivne elektrode, zaradi česar je pozitivna elektroda bogata z litijem, negativna elektroda pa revna z litijem. Na ta način je razlika v potencialu med materialom pozitivne in negativne elektrode glede na kovinski litij pri vstavljanju in izločanju litijevih ionov delovna napetost baterije.
