แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการจัดเก็บพลังงานสมัยใหม่ มีหลายประเภท โดยแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะในด้านประสิทธิภาพ ต้นทุน และสถานการณ์การใช้งานของตัวเอง
ปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน-กระแสหลักในตลาดส่วนใหญ่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน (Li-ion) แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (Li-Po) แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) และแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต (Li4Ti5O12) ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์โดยละเอียดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน-เหล่านี้
แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน (Li-ion) ในปัจจุบันเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน-ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด วัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกโดยทั่วไปคือลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ หรือวัสดุไตรนารี (นิกเกิล-โคบอลต์-แมงกานีสลิเธียมออกไซด์) ในขณะที่วัสดุอิเล็กโทรดขั้วลบคือกราไฟต์ แบตเตอรี่ลิเธียม-มีข้อดี เช่น มีความหนาแน่นของพลังงานสูง อายุการใช้งานยาวนาน และอัตราการคายประจุเอง-ต่ำ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป ยานพาหนะไฟฟ้า และสาขาอื่นๆ ราคาของแบตเตอรี่ลิเธียม-จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวก
แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (Li-Po) เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ อิเล็กโทรไลต์ของพวกเขาใช้วัสดุโพลีเมอร์ ทำให้สามารถผลิตแบตเตอรี่ได้ในรูปทรงและขนาดต่างๆ ทำให้มีความยืดหยุ่นในการออกแบบมากขึ้น แบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์มีความคล้ายคลึงกับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนในแง่ของความหนาแน่นของพลังงาน ความปลอดภัย และอายุการใช้งาน แต่จะมีราคาแพงกว่าเล็กน้อย เนื่องจากความบางและความยืดหยุ่น แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์จึงมักใช้ในอุปกรณ์สวมใส่ โดรน และการใช้งานอื่นๆ ที่รูปร่างของแบตเตอรี่มีความสำคัญ
แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) ขึ้นชื่อในเรื่องความปลอดภัยสูง อายุการใช้งานยาวนาน และต้นทุนต่ำ วัสดุอิเล็กโทรดบวกคือลิเธียมเหล็กฟอสเฟต และวัสดุอิเล็กโทรดลบคือกราไฟท์ แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง และมีแนวโน้มน้อยที่จะเกิดความร้อนสะสม ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะไฟฟ้า ระบบกักเก็บพลังงาน และสาขาอื่นๆ
แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต (Li4Ti5O12) เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมชนิดใหม่กว่า วัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกคือลิเธียมไททาเนต และวัสดุอิเล็กโทรดขั้วลบคือกราไฟท์ แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตมีข้อดี เช่น อายุการใช้งานยาวนานมาก (มากถึงหมื่นรอบ) ความสามารถในการชาร์จที่รวดเร็ว และความปลอดภัยสูง
นอกจากแบตเตอรี่ลิเธียมกระแสหลักที่กล่าวข้างต้นแล้ว ยังมีแบตเตอรี่ลิเธียมประเภทอื่นๆ เช่น แบตเตอรี่ลิเธียม-แบตเตอรี่ซัลเฟอร์ และแบตเตอรี่ลิเธียม-อากาศ แบตเตอรี่เหล่านี้มีข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้ในด้านความหนาแน่นของพลังงานและต้นทุน แต่ปัจจุบันยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาและยังไม่ประสบความสำเร็จในการใช้งานเชิงพาณิชย์ในวงกว้าง-