Godine 1970., MS Whittingham iz Exxona koristio je titanijum sulfid kao materijal pozitivne elektrode i metalni litijum kao materijal negativne elektrode za izradu prve litijumske baterije.
Godine 1980, J. Goodenough je otkrio da se litijum-kobalt oksid može koristiti kao materijal pozitivne elektrode litijum-jonskih baterija.
Godine 1982. RR Agarwal i JR Selman sa Tehnološkog instituta u Ilinoisu otkrili su da litijum joni imaju svojstvo da se ugrađuju u grafit, a ovaj proces je brz i reverzibilan. U isto vrijeme, sigurnosne opasnosti litijumskih baterija napravljenih od metalnog litijuma privukle su veliku pažnju, pa su ljudi pokušali da iskoriste svojstvo litijum-jona ugrađenih u grafit za pravljenje punjivih baterija. Prvu upotrebljivu litijum-jonsku grafitnu elektrodu uspješno je probno proizvela Bell Laboratories.
Godine 1983. M. Thackeray, J. Goodenough i drugi otkrili su da je manganov spinel odličan materijal za pozitivne elektrode niske cijene, stabilnosti i odlične električne i litijumske provodljivosti. Njegova temperatura raspadanja je visoka, a oksidirajuće svojstvo je mnogo niže od litijum-kobalt oksida. Čak i ako dođe do kratkog spoja ili prekomjernog punjenja, može se izbjeći opasnost od izgaranja i eksplozije.
Godine 1989. A. Manthiram i J. Goodenough su otkrili da će pozitivna elektroda sa polimerizovanim anjonima proizvesti viši napon.
1991. Sony je objavio prvu komercijalnu litijum-jonsku bateriju. Nakon toga, litijum-jonske baterije su revolucionirale izgled potrošačke elektronike.
Godine 1996. Padhi i Goodenough su otkrili da su fosfati sa strukturom olivina, kao što je litij-gvozdeni fosfat (LiFePO4), superiorniji u odnosu na tradicionalne materijale pozitivnih elektroda, i stoga su postali aktuelni materijali za pozitivne elektrode.
Uz široku upotrebu digitalnih proizvoda kao što su mobilni telefoni i prijenosna računala, litijum-jonske baterije su se široko koristile u takvim proizvodima sa svojim odličnim performansama i postepeno se razvijaju u druga područja primjene proizvoda.
Godine 1998, Tianjin Power Supply Research Institute započeo je komercijalnu proizvodnju litijum-jonskih baterija.
Dana 15. jula 2018. iz Keda Instituta za kemiju uglja saznalo se da je u institutu pušten u promet poseban ugljični negativni elektrodni materijal za litijumske baterije velikog kapaciteta i velike gustine sa čistim ugljikom kao glavnom komponentom. Ova litijumska baterija napravljena od novih materijala može postići domet automobila od preko 600 kilometara.
U oktobru 2018, istraživačka grupa profesora Liang Jiajiea i Chen Yongsheng sa Univerziteta Nankai i istraživačka grupa Lai Chaoa sa Jiangsu Normal University uspješno su pripremili trodimenzionalni porozni nosač srebrne nanožice-grafena sa strukturom na više nivoa i napunjenim metalnim litijem. kao kompozitni materijal za negativne elektrode. Ovaj nosač može inhibirati stvaranje litijumskih dendrita, čime se postiže ultra-brzo punjenje baterije, za koje se očekuje da će značajno produžiti "život" litijumskih baterija. Rezultati istraživanja objavljeni su u najnovijem broju časopisa Advanced Materials [2]. U prvoj polovini 2022. godine, glavni pokazatelji kineske industrije litijum-jonskih baterija ostvarili su brz rast, sa proizvodnjom koja je premašila 280 GWh, što je povećanje od 150% u odnosu na prethodnu godinu.
Ujutro 22. septembra 2022. godine, prvi domaći proizvod promjera 30- metra nove energije litijumske baterije bakrene folije sa jezgrom od bakrene folije, proizvod sa katodnim valjkom, koji je samostalno razvila i isporučila korisnicima Četvrta akademija Kineske korporacije za svemirsku nauku i tehnologiju pokrenut u Xi'anu, popunjavajući tehnološku prazninu u domaćoj industriji i postižući mjesečni proizvodni kapacitet katodnih valjaka velikog promjera koji prelazi 100 jedinica, označavajući veliki proboj u kineskoj tehnologiji proizvodnje katodnih valjaka ultra velikog prečnika.