סוללות ליתיום משתמשות בדרך כלל בליתיום או בתרכובותיו כחומר האלקטרודה של הסערה. במונחים של אלקטרוליטים, סוללות ליתיום משתמשות בדרך כלל באלקטרוליטים לא מימיים, כלומר באלקטרוליטים מוצקים. כיום, האלקטרוליטים הנפוצים של סוללת ליתיום בשוק הם בעיקר גרפיט.
בהשוואה לסוללות עופרת, סוללות ליתיום מראות עליונות רבה בביצועים. קודם כל, צפיפות האנרגיה של סוללות ליתיום גבוהה מאוד. סוללות הליתיום המתקדמות ביותר יכולות להגיע לצפיפות האנרגיה של 6-7 פעמים מצפיפות האנרגיה של סוללות עופרת, מה שהופך את סוללות הליתיום לניידות ועמידות יותר מאשר סוללות עופרת.
שנית, בשל היציבות הגבוהה של מבנה סוללת הליתיום, היא אינה נוטה לקורוזיה של חלקים ורכיבים, וצריכת היונים הפנימית של הסוללה איטית, מה שגורם לחיי השירות של סוללת הליתיום להיות ארוכים מ- זה של סוללת העופרת-חומצה. באופן משמעותי, אורך החיים הנוכחי של סוללות ליתיום בשוק יכול להגיע עד 5-6 שנים.
בנוסף, לסוללות ליתיום יש דרישות פחות מחמירות לסביבה שבה הן משמשות. בשל המבנה היציב, לסוללות ליתיום יכולות להיות ביצועים מועטים בתנאי טמפרטורה גבוהה ונמוכה. הביצועים שלהם אינם מוגבלים על ידי שינויים קלים בטמפרטורה כמו סוללות עופרת-חומצה.
לבסוף, סוללות ליתיום ידידותיות יותר לסביבה מאשר סוללות אחרות ולא יכילו חומרים מזיקים כמו עופרת, ניקל וקדמיום. החלפת סוללות אחרות תורמת לשמירה על איכות הסביבה.
