Bateri litium-ion dengan bahan karbon sebagai elektrod negatif, sebatian yang mengandungi litium sebagai elektrod positif, tiada litium logam wujud, hanya ion litium, iaitu bateri litium-ion. Bateri litium-ion merujuk kepada sebatian terbenam litium-ion sebagai istilah umum untuk bateri bahan katod. Proses pengecasan dan nyahcas bateri litium-ion ialah proses pembenaman dan penyahbenaman ion litium. Semasa pembenaman dan penyahbenaman ion litium, ia disertai dengan pembenaman dan penyahbenaman bersamaan elektron dengan ion litium (biasanya elektrod positif diwakili dengan pembenaman atau penyahbenaman, manakala elektrod negatif diwakili dengan sisipan atau pembongkaran). Dalam proses pengecasan dan nyahcas, ion litium dibenamkan / dinyahbenamkan / dinyahbenamkan dan dimasukkan/disinsert bolak-balik antara elektrod positif dan negatif, yang secara kiasan dipanggil "bateri kerusi goyang".
Apabila bateri dicas, ion litium dijana pada elektrod positif bateri, dan ion litium yang terhasil bergerak melalui elektrolit ke elektrod negatif. Karbon sebagai elektrod negatif adalah struktur berlapis, ia mempunyai banyak mikropori, dan ion litium yang mencapai elektrod negatif tertanam dalam mikropori lapisan karbon, dan semakin banyak ion litium tertanam, semakin tinggi kapasiti pengecasan. Begitu juga, apabila bateri dinyahcas (iaitu, proses kita menggunakan bateri), ion litium yang tertanam dalam lapisan karbon elektrod negatif keluar dan bergerak kembali ke elektrod positif. Lebih banyak ion litium yang kembali ke elektrod positif, lebih tinggi kapasiti nyahcas.