Позитивна електрода је углавном одговорна за обезбеђивање литијум јона и електрона потребних за пражњење. Обично је направљен од литијум композитних оксида (као што су тројни материјали, литијум гвожђе фосфат). Избор материјала директно одређује густину енергије и ниво напона батерије. На пример, висока густина енергије тернарних литијумских батерија се приписује карактеристикама материјала позитивне електроде; док је висока сигурност литијум гвожђе фосфатних батерија уско повезана са стабилном структуром материјала позитивне електроде.
Негативна електрода је одговорна за пријем и складиштење литијум јона. Главни материјали негативних електрода су углавном графит, а неке-батерије високе класе ће укључити материјале на бази силикона-за повећање капацитета. Током пуњења, литијум јони се ослобађају из позитивне електроде, пролазе кроз електролит и сепаратор и уграђују се у поре материјала негативне електроде; током пражњења, ови литијум јони се поново ослобађају од негативне електроде, враћајући се на позитивну електроду и ослобађајући електроне да формирају електричну струју.
Електролит је одговоран за омогућавање литијум јона да се слободно крећу између позитивне и негативне електроде. Обично се дели на течне електролите и чврсте електролите. Тренутно, течни електролити су још увек главни ток у батеријама, који се састоје од литијумових соли, органских растварача и адитива. Јонска проводљивост и стабилност електролита директно утичу на брзину пуњења и животни век батерије - високо-електролити високог квалитета омогућавају брз пренос литијум јона уз избегавање нежељених реакција са позитивним и негативним електродама.
Сепаратор је порозна мембрана, обично направљена од полиетилена или полипропилена. Он физички изолује позитивне и негативне електроде, спречавајући директан контакт између њих и избегавајући кратке спојеве. У исто време, порозна структура сепаратора омогућава литијум јонима да неометано пролазе без утицаја на пренос енергије. Када је температура батерије превисока, неки сепаратори ће смањити своје пречнике пора кроз својство „термички затворених пора“ да би спречили кретање литијум јона, чиме се спречава термички бекство и додаје „двоструко осигурање“ за безбедност батерије.
Ове четири компоненте су као добро-координирани „тим“: позитивна електрода обезбеђује енергију, негативна електрода складишти енергију, електролит преноси енергију, а сепаратор обезбеђује безбедност. Њихов заједнички рад омогућава да батерија стабилно и континуирано обезбеђује напајање за мобилне телефоне, аутомобиле, уређаје за складиштење енергије итд., постајући незаменљиво енергетско језгро у савременом животу.
