本發(fā)明涉及非平衡的鋰離子微電池,其中,該鋰離子微電池包括由第一鋰嵌入材料制得的具有Li+離子存儲容量C1和第一厚度(t1)的正極、電解質(zhì)、以及由第二嵌入材料制得的具有存儲容量C2和第二厚度(t2)的負(fù)極。厚度(t1和t2)使比率C1/C2大于或等于10并且小于或等于1000。在所述微電池的第一次充電期間,Li+離子嵌入到負(fù)極中并且使所述第二嵌入材料完全飽和。當(dāng)繼續(xù)初始充電時,它們通過電鍍在所述電解質(zhì)和鋰飽和的負(fù)極之間形成金屬鋰層。在后續(xù)的充電和放電循環(huán)期間,只有所述金屬鋰層參與鋰離子的傳輸。