Pin lithium là hệ thống pin thứ cấp sử dụng hai hợp chất xen kẽ lithium khác nhau có thể chèn và trích xuất các ion lithium theo kiểu đảo ngược làm điện cực dương và âm của pin. Trong quá trình sạc, các ion lithium được chiết ra khỏi mạng tinh thể của vật liệu điện cực dương và đưa vào mạng tinh thể của vật liệu điện cực âm sau khi đi qua chất điện phân, làm cho điện cực âm giàu lithium và điện cực dương nghèo lithium; trong quá trình phóng điện, các ion lithium được chiết ra khỏi mạng tinh thể của vật liệu điện cực âm và đi qua Chất điện phân sau đó được đưa vào mạng tinh thể của vật liệu điện cực dương, làm cho điện cực dương giàu lithium và điện cực âm nghèo lithium. Bằng cách này, sự khác biệt về điện thế giữa vật liệu điện cực dương và âm so với lithium kim loại khi chèn và trích xuất các ion lithium là điện áp hoạt động của pin.
