Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara reaksi kimia dan arus listrik. Ini melibatkan interkonversi energi kimia menjadi energi listrik (dan sebaliknya) melalui reaksi redoks yang terjadi di antara elektrode dalam larutan elektrolit. Prinsip dasar kerja baterai Li-ion melibatkan pergerakan ion litium di antara elektroda positif (katoda) dan elektroda negatif (anoda) melalui elektrolit. Saat baterai diisi ulang, ion litium berpindah dari katoda ke anoda melalui elektrolit. Saat baterai digunakan dan diberikan beban, ion litium berpindah dari anoda kembali ke katoda. Ketika baterai sedang diisi ulang, reaksi oksidasi terjadi di katoda. Ion litium dari elektrolit berpindah ke katoda dan ion litium di dalam katoda bereaksi dengan bahan katoda, seperti oksida logam. Selama reaksi ini, elektron dilepaskan dan bergerak melalui sirkuit eksternal, menghasilkan arus listrik yang dapat digunakan untuk mengisi perangkat atau menyimpan energi.