鋰離子電池組與其它高能二次電池如Ni-Cd蓄電池，Ni-MH蓄電池、鉛酸蓄電池等相比，鋰離子電池在性能上具有顯著的優越性，重要表現在以下幾方面。

鋰離子電池組的相關優點

1、安全系數好，循環壽命長

用金屬鋰作陽極的電池不安全的緣故是多次充放電使鋰離子電池正極結構產生變化，生成多孔枝晶，在提升溫度時，它與電解液產生強烈的化學反應，且枝晶能刺入隔膜，導致內部結構短路，而鋰離子電池不會有此問題，是很安全的。為避免 在電池中存在金屬鋰，充電時要控制電壓，為保險起見，鋰離子電池備有多重安全裝置。鋰離子電池在充電和放電過程中鋰離子插入和脫嵌在陰極和陽極上沒有任何結構改變(在插入和脫嵌過程中晶格會有一些膨脹和收縮)，且因為嵌鋰化合物比金屬鋰更穩定，在充放電過程中不會生成鋰枝晶，進而非常明顯地改善了電池的安全系數，同時循環壽命也進一步提高。鋰離子電池在1989年和1990年分別被美國運輸部危險品運輸處和IAIT(國際航空與運輸協會)排除在危險品之內。

2、自放電率小

鋰離子電池組選用非水電解液體系，嵌鋰炭材料在非水電解液體系中熱力學不穩定。在首次充放電過程中因電解液的還原會在炭負極表面生成一層固體電解質中間相((SEI)膜，準許鋰離子通過但不允許電子通過，并使不同荷電態的電極電極活性物質處于相對穩定的狀態，因而具備較低的自放電率。

3、工作標準電壓高

以石墨或石油焦等炭質嵌鋰化合物代替金屬鋰作為負極，會使電池電壓有一定的下降。但由于它們嵌鋰電位較低，可使電壓損失減小到最低限度。同時，選擇合適的嵌鋰化合物作為電池正極，選擇適當的電解液體系(決定了鋰離子電池組的電化學窗口)，可使鋰離子電池組具備較高的工作標準電壓(-4V)，遠遠高于水溶液體系電池。

4、容量大

雖然以炭質材料代替金屬鋰會使材料質量比容量有一定的減少，但實際上金屬鋰二次電池中為保證電池具備一定的循環壽命，負極金屬鋰通常情況下過量三倍以上，因而鋰離子電池中質量比容量實際的減少程度并不算太大，同時體積比容量幾乎沒有減少。

5、能量密度高

較高的工作標準電壓和體積比容量決定了二次鋰離子電池的能量密度較高。與現階段普遍使用的Ni-Cd蓄電池和Ni-MH蓄電池相比，二次鋰離子電池能量密度最高，且仍有很大的發展前景。