แบตเตอรี่ลิเธียมโดยทั่วไปใช้ลิเธียมหรือสารประกอบเป็นวัสดุอิเล็กโทรดของพายุ ในแง่ของอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ลิเธียมโดยทั่วไปใช้อิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ใช่น้ำ นั่นคือ อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง ในปัจจุบัน อิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไปในตลาดส่วนใหญ่เป็นกราไฟต์
เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด แบตเตอรี่ลิเธียมมีประสิทธิภาพที่เหนือกว่า ประการแรกความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมสูงมาก แบตเตอรี่ลิเธียมที่ล้ำหน้าที่สุดสามารถเข้าถึงความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้ถึง 6-7 เท่า ซึ่งทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมพกพาและทนทานกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด
ประการที่สอง เนื่องจากความเสถียรสูงของโครงสร้างของแบตเตอรี่ลิเธียม จึงไม่เสี่ยงต่อการสึกกร่อนของชิ้นส่วนและส่วนประกอบ และการใช้ไอออนภายในของแบตเตอรี่ช้า ซึ่งทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมยาวนานกว่า ของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด อย่างมีนัยสำคัญ อายุปัจจุบันของแบตเตอรี่ลิเธียมในตลาดสามารถเข้าถึงได้ถึง 5-6 ปี
นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมยังมีข้อกำหนดที่เข้มงวดน้อยกว่าสำหรับสภาพแวดล้อมที่ใช้ เนื่องจากโครงสร้างที่มั่นคง แบตเตอรี่ลิเธียมจึงมีประสิทธิภาพน้อยในสภาวะอุณหภูมิสูงและต่ำ ประสิทธิภาพการทำงานไม่ได้ถูกจำกัดด้วยการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิ เช่น แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด
สุดท้าย แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าแบตเตอรี่อื่นๆ และจะไม่มีสารที่เป็นอันตราย เช่น ตะกั่ว นิกเกิล และแคดเมียม การเปลี่ยนแบตเตอรี่อื่นๆ เอื้อต่อการรักษาสิ่งแวดล้อม