鋰離子運動的方向是：
當對電池進行充電時，正極失去電子，鋰離子從正極材料的晶格脱出，進入電解池，穿過隔膜後運動到負極。同時到達負極一側的鋰離子嵌入到負極材料，此外電子也經由外電路到達負極，負極得到的電子與嵌入的鋰離子結合形成鋰碳層間化合物。
當電池放電時，發生相反的過程。由此可見，在充放電過程中，鋰離子和電子的運動方向是一致的。不同的是鋰離子是在電路中往返運動，而電子則是經過外電路傳輸。
鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脱嵌：充電時，Li+從正極脱嵌，經過電解質嵌入負極，負極處於富鋰狀態；放電時則相反。2019年10月9日，瑞典皇家科學院宣佈，將2019年諾貝爾化學獎授予約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池研發領域作出的貢獻。
