锂离子嵌入碳化合物组成通常用LiC(O<z<1)表示。对完整晶态石墨z-1，理论容量为372 mAh，但多数碳材料，可逆锂离子嵌入量仅为x=-0～0．5之间，x的大小与碳材料种类和结构、电解质组成、电极结构以及锂离子嵌入速率等因有关。
选择低插锂电位Li-C层间化合物，充电锂电池在充电时锂嵌入碳层间，形成良好的插、脱性能的石墨层间化合物（Graphite Intercalated Compound,GIC）。碳的种类有金刚石、石墨、乙炔黑、活性炭、碳纤维等。
用为锂离子电池负极的碳材料，都与锂形成锂-石墨层间化合物（Li-GIC）有关。
在石墨层问化合物(GIC)中，由于层间结合力远比层内小，且层间距大，因此，在石墨层间易插人一些其他原子、基团或离子，形成石墨层问化合物。在GIC中，每层都插人一些其他原子基团或锂子称为一阶C1r一每隔n一1层插入一层的称为n阶GIC。
1955年，法国Herold发现锂一石墨层间化合物(Li—GIC)， 1965年Juza提出一阶、二阶、三阶的ILi—GIC的化合组成是LiC6。
LiC12和I—Ic8。以后人们发现二阶的Li—GIC是LiC12～I．iC18之间的层间化合物。1972年D．Guerald和Herold采用加压热处理方法，将锂粉和天然石墨粉在不锈钢管中加热到400°C制得了一阶、二阶和三阶Li—GIC。
Li—GIC相对干石黑结晶取超格子构造，锂位于石墨层面内碳：六角环的中央取石墨格子的超格子构造，晶格指数a----b=0．426 rim，石墨的：豫D图上基平面(002)峰的衍射角＝26．40°，对应的石墨层问间隔为0．3354 nm，锂插入石墨层间后，层间距增：穴 到0．3706nm面向内结构。
锂离子在石墨中嵌人一脱出时发生可逆相变，随着锂在石墨中嵌入量的增加，X值由X＝0增至X=1，由此逐渐生成1阶(Stage)、4阶、3阶、2阶等不同嵌锂化合物， Dahn已证实在石墨化合物LiG中有阶的存在及其转变，通过实验测定，得出Li／石墨电池的士(dr／dU)对电压的关系曲线,与电压的关系曲线四个峰A，B，C，D来表示两个阶共存，并提出阶的机理。该锂电池主要用来制备嵌入化合物，在电池充放电过程中，通过测定开路电压及XRD了解嵌入反应机理，锂一石墨嵌入化合物3阶化合物的层间距，这些数据都以在不同嵌入程度中所体现出。
