與鎳鎘電池、鎳氫電池、鉛酸電池等其他高能二次電池相比，鋰電池在性能上具有顯著優勢，主要體現在以下幾個方面。

　　(1) 工作電壓高

　　使用石墨或石油焦等碳質鋰插層化合物代替金屬鋰作為負極會降低電池電壓。然而，由于它們的鋰嵌入電位低，可以將電壓損失降至最低。同時，選擇合適的鋰插層化合物作為電池正極，選擇合適的電解質體系(確定鋰電池組的電化學窗口)，可以使鋰電池組具有更高的工作電壓(4V) , 遠高于水溶液電池。

　　(2) 比容量大

　　雖然用碳質材料代替金屬鋰會降低材料的質量比容量，但實際上，在金屬鋰二次電池中，為了保證電池有一定的循環壽命，負極金屬鋰通常超標三倍以上，所以鋰電池的質量比容量的實際降低并不大，體積比容量的降低也很少。

　　(3) 高能量密度

　　更高的工作電壓和體積比容量決定了二次鋰電池更高的能量密度。與目前廣泛使用的鎳鎘電池和鎳氫電池相比，二次鋰電池的能量密度最高，仍有很大的發展潛力。

　　(4) 安全性能好，循環壽命長

　　使用金屬鋰作為負極的電池之所以不安全，是因為鋰電池正極的結構發生了變化，形成了多孔枝晶。刺穿隔膜，造成內部短路，鋰電池不存在這個問題，非常安全。為了防止電池中存在金屬鋰，充電時應控制電壓。為了保險起見，鋰電池配備了多重安全裝置。鋰電池在正極和負極上嵌脫鋰的充放電過程中沒有任何結構變化(嵌脫時晶格會有一定的膨脹和收縮)，而且由于嵌鋰化合物較多比金屬鋰穩定，在充放電過程中不會形成鋰枝晶，從而顯著提高電池的安全性能，循環壽命也大大提高。鋰電池分別于 1989 年和 1990 年被美國運輸部危險品運輸司和 IAIT(國際航空運輸協會)排除在危險品清單之外。

　　(5) 自放電率小

　　鋰電池組采用非水電解質體系，嵌鋰碳材料在非水電解質體系中熱力學不穩定。在第一次充放電過程中，由于電解液的還原作用，在碳負極表面形成固體電解質界面(SEI)膜，使鋰可以通過，電子不能通過，使不同的電極活性材料處于相對穩定狀態的充電狀態，因此具有較低的自放電率。

　　(6) 清潔無污染

　　鋰電池組不含鉛、福、汞等有毒物質。同時，由于電池必須密封良好，使用過程中釋放的氣體極少，不會對環境造成污染。在制造過程中用于溶解粘合劑的溶劑也可以完全回收。索尼等大型鋰電池生產公司從1997年就開始了鋰電池的回收和材料(如金屬鉆頭)的回收利用。此外，1996年索尼的鋰電池通過了IS014001國際環保標準認證。

　　(7) 高電流效率

　　與以往任何水系二次電池不同，鋰電池在正常充放電過程中不產生氣體，電流效率接近100%，特別適合用作儲能和轉換的電池。