סוללות ליתיום-יון, כטכנולוגיה חיונית לאחסון אנרגיה מודרנית, מגיעות בסוגים שונים, כל אחת עם מאפיינים משלה בביצועים, עלות ותרחישי יישום.
נכון לעכשיו, סוגי סוללות הליתיום-המיינסטרים בשוק כוללים בעיקר סוללות ליתיום-יון (Li-ion), סוללות ליתיום פולימר (Li-Po), סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) וסוללות ליתיום טיטנאט (Li4Ti5O12). להלן ניתוח מפורט של סוגי סוללות -ליתיום אלו.
סוללות ליתיום-יון (Li-יון) הן כיום הסוג הנפוץ ביותר של סוללת ליתיום-יון. חומרי האלקטרודה החיוביים שלהם הם בדרך כלל תחמוצת ליתיום קובלט, תחמוצת ליתיום מנגן או חומרים טרינריים (ניקל-קובלט-תחמוצת ליתיום מנגן), בעוד שחומר האלקטרודה השלילי הוא גרפיט. לסוללות ליתיום-יון יש יתרונות כגון צפיפות אנרגיה גבוהה, חיי מחזור ארוכים וקצב פריקה עצמית- נמוכה, והן נמצאות בשימוש נרחב בטלפונים ניידים, מחשבים ניידים, כלי רכב חשמליים ותחומים אחרים. המחיר של סוללות ליתיום- משתנה בהתאם לחומר האלקטרודה החיובית.
סוללות ליתיום פולימר (Li-Po) הן סוג משופר של סוללת ליתיום-יון. האלקטרוליט שלהם משתמש בחומרים פולימריים, מה שמאפשר לייצר את הסוללות בצורות וגדלים שונים, מה שמספק גמישות עיצובית רבה יותר. סוללות ליתיום פולימר דומות לסוללות ליתיום- במונחים של צפיפות אנרגיה, בטיחות וחיי מחזור, אך מעט יותר יקרות. בשל הדקיקות והגמישות שלהן, סוללות ליתיום פולימר משמשות בדרך כלל במכשירים לבישים, רחפנים ויישומים אחרים שבהם צורת הסוללה היא קריטית.
סוללות ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) ידועות בבטיחותן הגבוהה, חיי המחזור הארוכים והעלות הנמוכה שלהן. חומר האלקטרודה החיובית שלהם הוא פוספט ליתיום ברזל, וחומר האלקטרודה השלילי שלהם הוא גרפיט. סוללות ליתיום ברזל פוספט יציבות בטמפרטורות גבוהות והן נוטות פחות לברוח תרמית, מה שהופך אותן לשימוש נרחב בכלי רכב חשמליים, מערכות אחסון אנרגיה ותחומים אחרים.
סוללות ליתיום טיטנאט (Li4Ti5O12) הן סוג חדש יותר של סוללת ליתיום. חומר האלקטרודה החיובית שלהם הוא ליתיום טיטנאט, וחומר האלקטרודה השלילי שלהם הוא גרפיט. סוללות ליתיום טיטנאט מציעות יתרונות כמו חיי מחזור ארוכים במיוחד (עד עשרות אלפי מחזורים), יכולת טעינה מהירה ובטיחות גבוהה.
מלבד סוגי סוללות הליתיום המיינסטרים שהוזכרו לעיל, ישנם סוגים נוספים של סוללות ליתיום, כגון סוללות ליתיום-גופרית וסוללות ליתיום-אוויר. לסוללות אלו יש יתרונות פוטנציאליים בצפיפות ובעלות האנרגיה, אך הן עדיין בשלבי מחקר ופיתוח ועדיין לא הגיעו ליישום מסחרי בקנה מידה גדול.