高性能（高比能量和高能量密度）電池對電極活性物質的主要要求是高的電化學當量
（一定物質質量具有高的容量輸出）和高的電極電位。根據表14.2列出用于電池負極的金屬
的。陛能。顯然鋰是突出的負極候選材料，它的標準電位和電化學當量是諸金屬中最高的。由
于高的電極電位，從而使其理論質量比能量優于其他體系，而僅僅在體積比能量(W．h/
L)上低于鋁和鎂。可是，由于鋁的電化學性能很差，除了在貯備電池中的應用外，至今尚
未能成功地用于實用電池的負極活性物質；而鎂的實際工作電壓是很低的。另外，與其他堿
金屬相比，由于鋰具有優異的力學性能和較低的反應活性而受到了優先選用。由于鈣的熔點
較高（鈣為838℃，鋰為180.5℃），對用鈣代替鋰作為負極也曾進行過研究。但截至目前，
用鈣作為負極的電池產品還沒有面世。
鏗是堿金屬中的一種，并且是所有金屬元素中最輕的，其相對密度約為水的一半。鋰在剛制
備出來或剛被切開時，具有白銀的光澤和顏色，但在濕空氣中很快失去光澤。它柔軟而且具有良
好的延展性，易于擠壓成薄帶，并且是電的良導體。表14.3列出了鋰的一些物理性質.
鋰與水反應劇烈，釋放出氫氣，生成氫氧化鋰：
該反應不如鈉與水的反應那樣劇烈，可能是由于LiOH溶解度較低和在某些情況下附著
在金屬表面的緣故。然而該反應產生的熱可以點燃反應生成的氫氣，并接著使金屬鋰也燃燒
起來。同時由于這一反應性，必須在于燥氣氛中進行鋰的操作，并且在電池中采用非水電解
質。
已經發現許多可用于鋰原屯池正極的無機和有機材料i，．-，對能夠與鋰配對構成高性能
電池的正極材料有一系列重要要求，其中包括電池電壓高、比能量高以及與電解質有相容性
（即在電解質中基本上不起反應或不溶解）。一般期望正極材料是導電的，然而這種正極材料
幾乎不存在，因此通常要將固體正極活性物質與導電材料譬如碳混合使用，然后涂覆到導電
骨架上以提供所需要的導電性。如果正極反應產物是一種金屬和一種可溶的鹽（金屬陽離子
鹽），這～特性可以改善放電時的正極導電性。此外，還希望正極活性物質價格低廉、易獲
得（非稀有材料）以及具有適宜的性質，如無毒性和不易燃等。