石墨價格低廉，結構穩定，是十分理想的負極材料，那么正極應該采用什么材料呢。1970年，M.S.Whittingham發現鋰離子可以在層狀材料TiS2可逆的嵌入析出，適合做鋰電池正極。

1980年，美國物理學教授JohnGoodenough找到了新物質的LiCoO2。這種物質也具有類似石墨的層狀結構。1982年，Goodenough就發現了具有三維空隙的LiMn2O4，這種結構能夠提供三維通道給鋰離子移動。

1996年Goodenough又發現具有橄欖樹結構的LiFePO?，這個物質具有更高的安全性，尤其耐高溫，耐過充電性能遠超過傳統鋰離子電池材料。

日本索尼公司將鈷酸鋰(正極材料)和石墨(負極材料)結合，使用含有鋰鹽(如六氟磷酸鋰)的有機溶劑作為電解液，在1990年開發出了全新的可充電鋰電池，1992年，該種電池實現商業化。這樣的電池，工作電壓可達到3.7伏以上，索尼公司在并將該技術重新命名為“Li-ion”。

這個標識可以在很多手機電池或者筆記本電池上找到。高性能，低成本，安全性好，這種鋰離子電池一經問世立刻受到了歡迎，幫助索尼一躍成為行業老大。由于鋰離子電池中不含有重金屬鉻，與鎳鉻電池相比，大大減少了對環境的污染。

一般的電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。鋰離子電池下一個重要更新是以高分子材料主要是取代電解質溶液。1973年，Wright等人發現某些聚合物能夠較快的傳導鋰離子。

1975年Feullade和Perche又發現PEO，PAN，PVDF等聚合物的堿金屬鹽配合物具有離子導電性。1978年，法國的Armadnd博士預言這類材料可以用作儲能電池的電解質，提出電池用固體電解質的設想。1995年，日本索尼公司發明了聚合物鋰電池，電解質是凝膠的聚合物。1999年，聚合物鋰離子電池實現商品化。