उच्च ऊर्जा घनत्व वाली सबसे आम माध्यमिक लिथियम बैटरी लिथियम-आयन बैटरी है। उच्च क्षमता वाली NiCd/NiMH बैटरियों की तुलना में, इसकी ऊर्जा घनत्व 1.52 गुना अधिक है। इसमें 3.6 वोल्ट का यूनिफॉर्म यूज वोल्टेज है, जो NiCd और NiMH बैटरियों से तीन गुना है। अपने उच्च आंतरिक प्रतिरोध के कारण, यह उच्च-वर्तमान चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के लिए उपयुक्त नहीं है, और बैटरी क्षति से बचने और सर्वोत्तम एप्लिकेशन फ़ंक्शन प्राप्त करने के लिए सटीक चार्जिंग और डिस्चार्जिंग नियंत्रण की आवश्यकता होती है। लिथियम-आयन बैटरी का व्यापक रूप से विभिन्न प्रकार के पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में उपयोग किया जाता है, जिनमें सेल फोन, लैपटॉप कंप्यूटर, एमपी 3 प्लेयर आदि शामिल हैं।
