Енергийната плътност на литиево-йонните обикновено е два пъти по-голяма от тази на стандартния никел-кадмий. Има потенциал за по-високи енергийни плътности. Характеристиките на натоварване са сравнително добри и се държат подобно на никел-кадмиевия по отношение на разряда. Високото напрежение на клетката от 3,6 волта позволява дизайн на батерийни пакети само с една клетка. Повечето днешни мобилни телефони работят с една клетка. Базиран на никел пакет ще изисква три 1,2-волтови клетки, свързани последователно.
Литиево-йонната батерия е с ниска поддръжка, предимство, което повечето други химикали не могат да претендират. Няма памет и не са необходими планирани цикли за удължаване на живота на батерията. В допълнение, саморазреждането е по-малко от половината в сравнение с никел-кадмиевите, което прави литиево-йонните много подходящи за съвременните приложения за измерване на горивото. литиево-йонните клетки причиняват малка вреда при изхвърляне.
Въпреки общите си предимства, литиево-йонните имат своите недостатъци. Той е крехък и изисква защитна верига за поддържане на безопасна работа. Вградена във всеки пакет, защитната верига ограничава пиковото напрежение на всяка клетка по време на зареждане и предотвратява падането на напрежението на клетката твърде ниско при разреждане. Освен това температурата на клетката се следи, за да се предотвратят температурни крайности. Максималният ток на зареждане и разреждане на повечето опаковки е ограничен до между 1C и 2C. С тези предпазни мерки на място, възможността за възникване на метално литиево покритие поради презареждане е практически елиминирана.
Стареенето е проблем за повечето литиево-йонни батерии и много производители мълчат по този въпрос. Известно влошаване на капацитета се забелязва след една година, независимо дали батерията се използва или не. Батерията често се поврежда след две или три години. Трябва да се отбележи, че други химикали също имат свързани с възрастта дегенеративни ефекти. Това е особено вярно за никел-метал-хидрид, ако е изложен на високи температури на околната среда. В същото време е известно, че литиево-йонните пакети са служили пет години в някои приложения.