Για να αναπτύξουν-μπαταρίες ιόντων λιθίου- υψηλότερης απόδοσης, οι ερευνητές μελέτησαν διάφορα υλικά, οδηγώντας στη δημιουργία πρωτοφανών προϊόντων. Για παράδειγμα, οι μπαταρίες διοξειδίου του θείου ιόντων λιθίου- και οι μπαταρίες θειονυλοχλωριδίου ιόντων λιθίου{{4} είναι αρκετά μοναδικές. Το θετικό ηλεκτρόδιο ενεργό υλικό τους είναι επίσης ο διαλύτης του ηλεκτρολύτη. Αυτή η δομή εμφανίζεται μόνο σε μη-μη υδατικά ηλεκτροχημικά συστήματα. Ως εκ τούτου, η έρευνα για τις μπαταρίες λιθίου έχει επίσης προωθήσει την ανάπτυξη της ηλεκτροχημικής θεωρίας για μη υδατικά συστήματα. Εκτός από τη χρήση διάφορων μη{11}}μη υδατικών διαλυτών, έχει διεξαχθεί επίσης έρευνα για μπαταρίες λεπτής μεμβράνης-πολυμερούς.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου-χρησιμοποιούνται ευρέως σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας όπως υδροηλεκτρική ενέργεια, θερμική ενέργεια, αιολική ενέργεια και ηλιακοί σταθμοί. αδιάλειπτα τροφοδοτικά για τηλεπικοινωνίες. και σε ηλεκτρικά εργαλεία, ηλεκτρικά ποδήλατα, ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες, ηλεκτρικά αυτοκίνητα, στρατιωτικό εξοπλισμό, αεροδιαστημική και πολλούς άλλους τομείς.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου-, με τα μοναδικά τους πλεονεκτήματα απόδοσης, έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε φορητές ηλεκτρονικές συσκευές όπως φορητούς υπολογιστές, κάμερες και κινητές επικοινωνίες. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου-υψηλής χωρητικότητας- έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται δοκιμαστικά σε ηλεκτρικά οχήματα και αναμένεται να γίνουν μία από τις κύριες πηγές ενέργειας για ηλεκτρικά οχήματα τον 21ο αιώνα, με εφαρμογές επίσης σε δορυφόρους, αεροδιαστημική και αποθήκευση ενέργειας. Αυτό οφείλεται στην έλλειψη ενέργειας και στις παγκόσμιες περιβαλλοντικές πιέσεις. Οι μπαταρίες λιθίου χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων, ειδικά με την εμφάνιση των μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου, η οποία έχει προωθήσει περαιτέρω την ανάπτυξη και την εφαρμογή της βιομηχανίας μπαταριών λιθίου.
