第一性原理计算逐渐发展为化学、材料、能源等诸多学科领域的重要研究工具，有助于从原子/分子水平理解反应中间产物性质、分子/电子间相互作用、电化学反应过程和规律、电极/电解质动态演化过程等，在研究金属离子电池内部多电子和多离子氧化还原反应方面具有显著优势。本书分别介绍了第一性原理在金属离子电池电极材料的优选、电解液的设计及添加剂的筛选、催化剂改善电池循环中应用等多领域的应用。