המשקל של סוללת ליתיום-יון בצפיפות אנרגיה גבוהה הוא חצי ממשקלה של סוללת ניקל-קדמיום או ניקל-מתכת הידריד באותה קיבולת, והנפח הוא 20-30 אחוזים מניקל-קדמיום ו-{{6} } אחוזים של ניקל-מתכת הידריד.
מתח ההפעלה של מונומר סוללת ליתיום-יון במתח גבוה הוא 3.7V (הממוצע), השווה לשלוש סוללות ניקל-קדמיום או ניקל-מתכת הידריד המחוברות בסדרה.
סוללות ליתיום-יון שאינן מזהמות אינן מכילות מתכות מזיקות כגון קדמיום, עופרת, כספית וכן הלאה.
סוללות ליתיום נטולות ליתיום אינן מכילות ליתיום מתכת ולכן אינן כפופות להגבלות על הובלת מטוסים האוסרות על הובלת סוללות ליתיום במטוסי נוסעים.
בתנאים רגילים, מחזור הטעינה והפריקה של סוללות ליתיום-יון יכול לעלות על פי 500, ופוספט ליתיום ברזל יכול להגיע לפי 2000.
אפקט הזיכרון של אפקט נטול הזיכרון מתייחס לתופעה שקיבולת הסוללה יורדת במהלך מחזור הטעינה-פריקה של סוללות ניקל-קדמיום. לסוללות ליתיום-יון אין השפעה זו.
טעינה מהירה משתמשת במטען זרם קבוע ומתח קבוע עם מתח נקוב של 4.2V, מה שיכול להפוך את סוללת הליתיום-יון לטעינה במלואה תוך 1.5-2.5 שעות; וסוללת ברזל ליתיום זרחן שפותחה לאחרונה יכולה להיטען במלואה תוך 35 דקות.