锂电池的主要材料一般用金属锂或锂合金为负极材料，由于金属锂是一种活泼金属，遇水会激烈反应释放出氢气，所以这类锂电池必须采用非水电解质，它们通常由有机溶剂和无机盐组成，以不与锂和电池其他材料发生持续的化学反应为原则，常用LiClO4、LiAsF6、LiAlCl4、LiBF4、LiBr、LiCl等无机盐作锂电池的电解质，而有机溶剂则一般是用PC、EC、DME、BL、THF、AN、MF中的二、三种混合作为有机溶剂使用。锂电池的正极活性物质常用的有：固态卤化物如氟化铜（CuF2）、氯化铜（CuCl2）、氯化银（AgCl）、聚氟化碳（(CF)4），固态硫化物如硫化铜(CuS)、硫化铁(FeS)、二硫化铁(FeS2),固态氧化物如二氧化锰（MnO2）、氧化铜(CuO)、三氧化钼(MoO3)、五氧化二钒(V2O5)，固态含氧酸盐如铬酸银（Ag2CrO4）、铋酸铅（Pb2Bi2O5），固态卤素如碘（I2），液态氧化物如二氧化硫（SO2），液态卤氧化物如亚硫酰氯（SOCl2）。因此锂一次电池有很多系列，常见的有锂-二氧化锰、锂-硫化铜、锂-氟化碳、锂-二氧化硫和锂-亚硫酰氯等。