باتری‌های لیتیومی دارای یک کاتد فلزی هستند که الکترون‌ها را در طی یک واکنش الکتروشیمیایی جمع‌آوری می‌کند که از لیتیوم و مخلوطی از برخی عناصر که معمولاً شامل کبالت، نیکل، منگنز و آهن است، ساخته شده است. همچنین دارای یک آند یا الکترودی است که الکترون‌ها را به مدار خارجی از گرافیت آزاد می‌کند. همچنین یک جداکننده و الکترولیت وجود دارد که رسانه ای است که الکترون ها را بین کاتد و آند منتقل می کند. یون های لیتیوم جریان الکتریکی را از آند به کاتد تشکیل می دهند و فلزات موجود در کاتد با ارزش ترین قسمت های باتری هستند و این قسمت هایی هستند که شیمیدان ها هنگام جداسازی باتری لیتیومی روی حفظ آنها تمرکز می کنند.
بهبود بازیافت باتری‌های لیتیومی و در نهایت قابل استفاده مجدد اجزای آنها به باتری‌های لیتیومی موجود اجازه می‌دهد تا ارزش خود را به دست آورند. به همین دلیل است که دانشمندان از بازیافت مستقیم دفاع می‌کنند و به با ارزش‌ترین قطعات باتری‌های لیتیومی مانند کاتد و آند که می‌تواند تا حد زیادی انرژی، اتلاف و هزینه‌های تولید را جبران کند، زندگی دومی می‌بخشد.
