正極材料是鋰離子電池發展的關鍵技術之一，應滿足條件：
①足在所要求的充放電范圍內,與電解質溶液有電化學相溶性；
②溫和電極過程動力學；
③高度可逆性：
④全鋰化狀態下在空氣中穩定性好。
目前，常用的正極材料層狀LiMO2和尖晶石型LiM2O4。
正極材料一直是鋰離子電池核心，它的選擇直接決定了電池性能的高低。正極材料的選擇重要是，可逆脫鋰和嵌鋰的過渡金屬氧化物，是鋰離子電池的重要成分之一。
鋰離子電池負極材料作為提高鋰離子二次電池能量及循環壽命的重要因素,在世界范圍內得到了廣泛的研究。作為鋰離子電池負極材料應滿足以下要求：
①在鋰離子的嵌入反應中自由能變化小、電位低；
②鋰離子在負極的固態結構中有高的擴散率；
③高度可逆的嵌入脫出反應；
④有良好的電導率；
⑤熱力學上穩定,同時與電解質不發生反應。常見的負極材料按成分劃分可分為碳材料和金屬氧化物材料。
在鋰離子電池材料中，負極材料屬于重要的組成部分，能夠對整體電池的性能出現較大影響。目前，負極材料重要被劃分為兩個類別，一種為商業化應用的碳材料，例如天然石墨、軟碳等，另一類為正處于研發狀態，但是市場前景一片大好的非碳負極材料，例如硅基材料、合金材料、錫金材料等等。