电池两极不再采用金属锂，而是采用锂的嵌合物

摇椅式电池

为了绕开金属锂析出时产生的树枝状结晶问题，1980年，Armand率先提出了RCB概念。电池两极不再采用金属锂，而是采用锂的嵌合物。在锂嵌合物中，嵌合物中有三维或者二维空隙，金属锂不是以晶体形态存在，而是以锂离子和电子的形式存在于空隙中。你可以把锂嵌合物想象成一个汉堡包，嵌合体相当于两片面包，而锂原子(锂离子与电子)就是中间的牛排，能被很轻松地抽出和加入。正因如此，锂离子嵌合物可以取代金属锂，作为电池中锂离子的提供者。由于锂离子放在嵌合物的空隙中，枝晶问题就不再严重了。更为重要的是，嵌合物往往对空气等不敏感。因此锂嵌合物大大增加了锂电池的安全性。

第一个嵌入物质就是我们再熟悉不过石墨。大家都知道，石墨具有层状结构，层间距是0.355nm，而锂离子只有0.07nm，所以锂离子很容易插入石墨中，形成组成为C?Li的石墨锂嵌合物。1982年，美国伊利诺伊理工大学的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性。他们发现，锂离子嵌入石墨的过程不仅快速。在充电时，石墨电极得到电子，并接受Li+离子嵌入，生成石墨-锂化合物，反应式为C?+Li?+eˉ→C?Li。放电时，则发生上述过程的逆反应。

因此，改进后的锂电池能够释放或储存能量是因为锂离子在两个电极之间反复游走。在充电时，电流将正极嵌合物中的锂离子赶了出来，这些锂离子经过正极与负极之间的电解液“游”到负极嵌合物中；而放电时，锂离子又从负极嵌合物中经过电解液“游”回正极嵌合物中。锂在整个脱落和嵌入的循环过程中，都保持稳定的离子形式，锂离子能在电池两极的嵌合物或者摇摆，因此又被称为“摇椅式电池”(RockingChairBattery，缩写为RCB)。

锂离子电池

石墨价格低廉，结构稳定，是十分理想的负极材料，那么正极应该采用什么材料呢。1970年，M.S.Whittingham发现锂离子可以在层状材料TiS2可逆的嵌入析出，适合做锂电池正极。1980年，美国物理学教授JohnGoodenough找到了新物质的LiCoO2。这种物质也具有类似石墨的层状结构。1982年，Goodenough就发现了具有三维空隙的LiMn2O4，这种结构能够提供三维通道给锂离子移动。1996年Goodenough又发现具有橄榄树结构的LiFePO?，这个物质具有更高的安全性，尤其耐高温，耐过充电性能远超过传统锂离子电池材料。

日本索尼公司将钴酸锂(正极材料)和石墨(负极材料)结合，使用含有锂盐(如六氟磷酸锂)的有机溶剂作为电解液，在1990年开发出了全新的可充电锂电池，1992年，该种电池实现商业化。这样的电池，工作电压可达到3.7伏以上，索尼公司在并将该技术重新命名为“Li-ion”。这个标识可以在很多手机电池或者笔记本电池上找到。高性能，低成本，安全性好，这种锂离子电池一经问世立刻受到了欢迎，帮助索尼一跃成为行业老大。由于锂离子电池中不含有重金属铬，与镍铬电池相比，大大减少了对环境的污染。

一般的电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。锂离子电池下一个重要更新是以高分子材料主要是取代电解质溶液。1973年，Wright等人发现某些聚合物能够较快的传导锂离子。1975年Feullade和Perche又发现PEO，PAN，PVDF等聚合物的碱金属盐配合物具有离子导电性。1978年，法国的Armadnd博士预言这类材料可以用作储能电池的电解质，提出电池用固体电解质的设想。1995年，日本索尼公司发明了聚合物锂电池，电解质是凝胶的聚合物。1999年，聚合物锂离子电池实现商品化。