1. Kelebihan bateri lithium-ion ditunjukkan dalam kapasiti besar dan voltan operasi tinggi. Kapasiti adalah dua kali ganda daripada bateri nikel kadmium yang setara, menjadikannya lebih sesuai untuk komunikasi jangka panjang. Voltan bagi bateri litium tunggal biasa ialah 3.7V, iaitu tiga kali ganda berbanding bateri nikel kadmium dan hidrogen nikel.
2. Keupayaan pengekalan cas yang kuat, membolehkan pelbagai suhu operasi. Selepas disimpan dalam litar terbuka pada (20 ± 5) darjah selama 30 hari, kapasiti nyahcas suhu bilik bateri adalah lebih besar daripada 85% daripada kapasiti undian. Bateri litium mempunyai prestasi nyahcas suhu tinggi dan rendah yang sangat baik, dan boleh beroperasi pada -20 ˉ+60 darjah . Prestasi nyahcas suhu tinggi mereka lebih tinggi daripada jenis bateri lain.
3. Kitaran hayat yang panjang. Bateri ion litium menggunakan anod karbon, yang tidak menghasilkan litium dendritik semasa mengecas dan menyahcas, sekali gus mengelakkan kerosakan pada bateri akibat litar pintas litium dendritik dalaman. Selepas 1200 kitaran cas dan nyahcas berturut-turut, kapasiti bateri masih tidak akan lebih rendah daripada 60% daripada nilai undian, jauh lebih tinggi daripada jenis bateri lain, dan mempunyai penggunaan ekonomi jangka panjang.
4. Keselamatan yang tinggi, mampu mengecas dan menyahcas dengan selamat dan cepat. Berbanding dengan bateri litium logam, bateri litium-ion mempunyai ciri-ciri anti litar pintas, anti overcharge, anti nyahcas, anti hentaman, anti getaran, menembak, tusukan jarum, tiada api, tiada letupan, dan lain-lain. Disebabkan oleh penggunaan khas elektrod karbon dan bukannya elektrod litium logam sebagai anod, ia membolehkan pengecasan dan nyahcas pantas, dan boleh dicas dan dinyahcas pada kadar pengecasan 1C, meningkatkan prestasi keselamatan.
5. Tiada pencemaran alam sekitar. Bateri tidak mengandungi bahan berbahaya seperti kadmium, plumbum dan merkuri, menjadikannya sumber tenaga kimia yang bersih dan "hijau".
6. Tiada kesan ingatan. Ia boleh dicas semula dan digunakan semula pada bila-bila masa, terutamanya dalam masa perang dan situasi kecemasan, menunjukkan prestasi cemerlangnya.
7. Saiz kecil, ringan dan tenaga spesifik yang tinggi. Biasanya, tenaga khusus bateri lithium-ion boleh mencapai lebih daripada dua kali ganda daripada bateri nikel kadmium. Berbanding dengan bateri hidrogen nikel dengan kapasiti yang sama, volum boleh dikurangkan sebanyak 30% dan berat boleh dikurangkan sebanyak 50%, yang kondusif untuk pengecilan dan peringanan peranti elektronik mudah alih.