Obstaja široka paleta vrst litijevih baterij, ki zajemajo predvsem naslednje:
1, Litij-ionska baterija (Li-ion): Trenutno je to najbolj razširjena in obširno uporabljena vrsta litijeve baterije, za katero so značilni visoka energijska gostota, podaljšana življenjska doba in nizka stopnja samopraznjenja. Njegovi katodni materiali so raznoliki, kot so litijev kobaltov oksid, litijev manganov oksid, litijev železov fosfat in trikomponentni materiali, in se v veliki meri uporablja v potrošniški elektroniki, kot so mobilni telefoni, prenosni računalniki in digitalni fotoaparati.
2, Litij-polimerna baterija (Li-polimer): To je sorazmerno nova vrsta litijeve baterije, ki uporablja polimer kot elektrolit, kar vodi do večje energijske gostote ter tanjše in lažje oblike. Zaradi stabilnosti polimernih materialov, ta tip baterije izkazuje tudi vrhunsko varnost in se pogosto uporablja v izdelkih, kot so tablice, brezpilotna letala in pametne ure.
3, Litij železofosfatna baterija (LiFePO4): Baterije, imenovane tudi LFP, vsebujejo litij železov fosfat kot katodni material, kar zagotavlja izjemno visoko varnost in podaljšano življenjsko dobo. Ta vrsta baterije se pogosto uporablja v električnih vozilih in sistemih za shranjevanje energije.
4, druge posebne vrste: Primeri vključujejo litijeve titanatne baterije, ki uporabljajo litijev titanat kot anodni material, kar omogoča hitro polnjenje, podaljšano življenjsko dobo in visoke varnostne lastnosti. Nasprotno pa litij-zračne baterije proizvajajo elektriko z reakcijo med litijem in kisikom, imajo izjemno visoko energijsko gostoto, vendar ostajajo v fazi raziskav in razvoja.
Vsaka vrsta litijeve baterije ima svoje posebne prednosti in ustrezne aplikacije, zato je pri izbiri potrebna celovita obravnava na podlagi posebnih zahtev.