在金屬鋰一次電池的開發(fā)中，初期選擇傳統(tǒng)正極材料，如Ag、Cu、Ni的化合物的電化學(xué)性能一直達(dá)不到要求，人們不得不尋找新的正極材料。1970年，日本Sanyo公司利用二氧化錳作為正極材料，造出了人類第一塊商品鋰電池。1973年松下開始量產(chǎn)正極活性物質(zhì)為氟化炭材料作正極的鋰原電池。

1976年，以碘為正極的鋰碘原電池問世。上世紀(jì)80年代以后，鋰的開采成本大幅度降低，鋰電池開始商業(yè)化。

早期金屬鋰電池屬于一次電池，這種電池只能一次性使用、不能充電。鋰電池的成功極大地激發(fā)了人們繼續(xù)研發(fā)可充電電池的熱情，開發(fā)鋰充電電池的序幕就此拉開。

1972年，美國埃克森(Exxon)公司采用二硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，開發(fā)出世界上第一個(gè)金屬鋰充電電池。這款可充電鋰電池就擁有可深度充放電1000次且每次循環(huán)的損失不超過0.05%的優(yōu)良性能。

鋰充電電池研究曾經(jīng)非常深入，但直到今天為止，以金屬鋰為負(fù)極的充電電池仍然沒有商業(yè)化生產(chǎn)。這是因?yàn)殇嚦潆婋姵匾恢睕]有解決充電的安全性問題。當(dāng)鋰電池充電時(shí)，鋰離子在陰極獲得電子析出金屬鋰。在理想狀態(tài)，金屬鋰應(yīng)該像水(金屬鋰)倒在地面(電極)上，鋪上平平的一層。但是，金屬鋰在陰極上的沉積，卻像在地上長了一棵樹一樣，形成樹枝狀的結(jié)構(gòu)。這些樹枝狀的金屬鋰經(jīng)過多次充放電，等樹枝長的足夠大就能從正極連到了負(fù)極，造成電池內(nèi)部短路，可能引起電池起火或者爆炸。1989年以后大多數(shù)企業(yè)停止了對(duì)鋰二次電池的開發(fā)。