Litíum rafhlöður nota yfirleitt litíum eða efnasambönd þess sem rafskautsefni stormsins. Hvað varðar raflausn, nota litíum rafhlöður almennt ekki vatnskenndan raflausn, það er fast raflausn. Sem stendur eru algengir litíum rafhlöður raflausnir á markaðnum aðallega grafít.
Í samanburði við blý-sýru rafhlöður sýna litíum rafhlöður mikla yfirburði í frammistöðu. Í fyrsta lagi er orkuþéttleiki litíum rafhlöður mjög hár. Fullkomnustu litíumrafhlöðurnar geta náð 6-7 sinnum meiri orkuþéttleika en blýsýrurafhlöður, sem gerir litíumrafhlöður meðfærilegri og endingargóðari en blýsýrurafhlöður.
Í öðru lagi, vegna mikils stöðugleika uppbyggingar litíum rafhlöðunnar, er það ekki viðkvæmt fyrir tæringu á hlutum og íhlutum og innri jónanotkun rafhlöðunnar er hæg, sem veldur því að endingartími litíum rafhlöðunnar er lengri en það af blýsýru rafhlöðunni. Mikilvægt er að núverandi líftíma litíum rafhlöður á markaðnum getur náð allt að 5-6 árum.
Að auki hafa litíum rafhlöður minni kröfur um umhverfið sem þær eru notaðar í. Vegna stöðugrar uppbyggingar geta litíum rafhlöður haft litla afköst við háan og lágan hita. Frammistaða þeirra takmarkast ekki af smávægilegum breytingum á hitastigi eins og blýsýru rafhlöður.
Að lokum eru litíum rafhlöður umhverfisvænni en aðrar rafhlöður og innihalda ekki skaðleg efni eins og blý, nikkel og kadmíum. Skipti á öðrum rafhlöðum er stuðlað að umhverfisvernd.
