Liitium-ioonaku anoodi valmistatakse tavaliselt liitiumi aktiivsetest ühenditest, samas kui katood on süsiniku eriline molekulaarstruktuur. Ühise anoodimaterjali põhikomponent on LiCoO2. Laadimise ajal sunnib akupostidele lisatud elektriline potentsiaal anoodiühendeid vabastama liitiumioonid ja imitaatorisse katoodmolekulide poolt korraldatud laminaarstruktuuriga. Tühjendamisel tõmmatakse liitiumioonid lamellari süsinikust välja ja kinnitatakse uuesti positiivseühendi külge. Liitiumioonide liikumine loob suure võimsusega liitiumakud.
Kuigi keemilise reaktsiooni põhimõte on väga lihtne, on tegelikus tööstuslikus tootmises siiski palju rohkem praktilisi probleeme, mida tuleb kaaluda: positiivne elektroodimaterjal vajab lisaaineid mitmelaadimiselise tegevuse säilitamiseks, ning negatiivne elektroodimaterjal tuleb kavandada molekulaarstruktuuri tasandil, et mahutada rohkem liitiumioonaid; Lisaks stabiilsuse säilitamisele peab positiivse ja negatiivse elektroodi vahel täidetud elektrolüüt olema hea elektrijuhtivus, et vähendada aku sisetakistust.
Kuigi liitiumioonakudel on vähe nikkel-kaadmiumipatareide mäluefekte, mis toimivad kristalliseerumise teel, tekitavad nad harva sellist reaktsiooni liitiumioonakudes. Liitium-ioonakude maht siiski väheneb ka pärast mitmekordset laadimist ja tühjendamist. Põhjused on keerulised ja mitmekesised. See on peamiselt muutus anoodi ja katood materjalid ise. Molekulaartasandil, süvend struktuur, mis sisaldab liitiumioonid anoodi ja katood järk-järgult kokkuvarisemise ja ummistub. Keemilisest seisukohast on see aktiivne passivatsioon anoodi ja katood materjalid, mis põhjustab kõrvaltoimeid ja toodab stabiilne muud ühendid. Füüsikas kooritakse järk-järgult ka positiivne elektroodimaterjal, mis lõppkokkuvõttes vähendab liitiumioonide arvu aku, mis võib laadimise ja tühjendamise ajal vabalt liikuda.
