石墨價格低廉，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，是十分理想的負極材料，那么正極應(yīng)該采用什么材料呢。1970年，M.S.Whittingham發(fā)現(xiàn)鋰離子可以在層狀材料TiS2可逆的嵌入析出，適合做鋰電池正極。1980年，美國物理學(xué)教授JohnGoodenough找到了新物質(zhì)的LiCoO2。這種物質(zhì)也具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)。1982年，Goodenough就發(fā)現(xiàn)了具有三維空隙的LiMn2O4，這種結(jié)構(gòu)能夠提供三維通道給鋰離子移動。1996年Goodenough又發(fā)現(xiàn)具有橄欖樹結(jié)構(gòu)的LiFePO?，這個物質(zhì)具有更高的安全性，尤其耐高溫，耐過充電性能遠超過傳統(tǒng)鋰離子電池材料。

日本索尼公司將鈷酸鋰(正極材料)和石墨(負極材料)結(jié)合，使用含有鋰鹽(如六氟磷酸鋰)的有機溶劑作為電解液，在1990年開發(fā)出了全新的可充電鋰電池，1992年，該種電池實現(xiàn)商業(yè)化。這樣的電池，工作電壓可達到3.7伏以上，索尼公司在并將該技術(shù)重新命名為“Li-ion”。這個標識可以在很多手機電池或者筆記本電池上找到。高性能，低成本，安全性好，這種鋰離子電池一經(jīng)問世立刻受到了歡迎，幫助索尼一躍成為行業(yè)老大。由于鋰離子電池中不含有重金屬鉻，與鎳鉻電池相比，大大減少了對環(huán)境的污染。

一般的電池主要的構(gòu)造包括有正極、負極與電解質(zhì)三項要素。鋰離子電池下一個重要更新是以高分子材料主要是取代電解質(zhì)溶液。1973年，Wright等人發(fā)現(xiàn)某些聚合物能夠較快的傳導(dǎo)鋰離子。1975年Feullade和Perche又發(fā)現(xiàn)PEO，PAN，PVDF等聚合物的堿金屬鹽配合物具有離子導(dǎo)電性。1978年，法國的Armadnd博士預(yù)言這類材料可以用作儲能電池的電解質(zhì)，提出電池用固體電解質(zhì)的設(shè)想。1995年，日本索尼公司發(fā)明了聚合物鋰電池，電解質(zhì)是凝膠的聚合物。1999年，聚合物鋰離子電池實現(xiàn)商品化。