鋰離子電池是一種可充電電池，其工作原理依賴于鋰離子在正負(fù)極之間的可逆嵌入和脫嵌過程。鋰電池的充放電工作原理本質(zhì)上是鋰離子在正負(fù)極之間的可逆遷移過程，伴隨著能量的儲存與釋放，如圖所示。
充電時，外部電源施加電壓，正極材料（如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等）被氧化，失去電子，鋰離子（Li?）變?yōu)橛坞x態(tài)。這些鋰離子在電場作用下穿過電解液和隔膜中的微孔，向負(fù)極移動；同時，相應(yīng)的電子（e?）通過外部電路流向負(fù)極。抵達(dá)負(fù)極后，鋰離子與電子結(jié)合，并嵌入負(fù)極的層狀碳材料（如石墨）結(jié)構(gòu)中，從而將電能以化學(xué)能的形式儲存起來。#電池充電原理
放電時過程則相反。當(dāng)電池連接外部電路時，負(fù)極釋放出電子和鋰離子。電子通過外部電路做功（如驅(qū)動設(shè)備）流向正極，而鋰離子則再次穿過電解液和隔膜返回到正極。在正極，鋰離子與電子重新結(jié)合，并嵌入正極材料晶格中。這樣，儲存的化學(xué)能就又轉(zhuǎn)化為了電能。#電池放電原理
那么問題來了，鋰離子電池中的“鋰離子”是從哪里來的呢？
事實上，鋰離子在自然界中的賦存形式主要有兩種，硬巖型鋰礦和鹵水型鋰礦。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（US Geological Survey）2024 年的數(shù)據(jù)報告可知，全球已探明鋰礦儲量約為 9800 萬噸，其中超過 70% 的鋰資源以離子形式存在于水體環(huán)境中，主要分布在智利、澳大利亞、阿根廷和中國等地區(qū)。
從鹽湖中提鋰的傳統(tǒng)方法與我們所認(rèn)知的“曬鹽”的工藝原理上是基本一致的。將鹽湖鹵水蒸發(fā)濃縮后，去除體系中的大部分鈣鎂離子，隨后加入沉淀試劑使目標(biāo)產(chǎn)物沉淀并分離，根據(jù)加入沉淀劑的不同主要可分為：碳酸鹽沉淀法與鋁酸鹽沉淀法。對于低鎂鋰比鹽湖，可通過沉淀法獲得鋰鹽。例如阿塔卡瑪鹽湖，通過日曬蒸發(fā)使 NaCl、KCl 沉淀獲得濃縮富鋰母液，隨后加入沉淀劑即可獲得鋰化合物 。
但對于鎂鋰比較高的鹽湖鹵水，需消耗大量沉淀劑，成本較高、工藝流程長、回收率低且工藝過程中會產(chǎn)生大量的廢渣，給予環(huán)境的壓力較大。因此，近現(xiàn)代發(fā)展了包含萃取法、膜分離法、吸附法、電化學(xué)法等在內(nèi)的多方面技術(shù)工藝.
