ในปี 1970 MS Whittingham แห่ง Exxon ใช้ไททาเนียมซัลไฟด์เป็นวัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกและโลหะลิเธียมเป็นวัสดุอิเล็กโทรดลบเพื่อสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมตัวแรก
ในปี 1980 J. Goodenough ค้นพบว่าลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์สามารถใช้เป็นวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้
ในปี 1982 RR Agarwal และ JR Selman จาก Illinois Institute of Technology ค้นพบว่าลิเธียมไอออนมีคุณสมบัติของกราไฟต์แทรกซ้อน ซึ่งเป็นกระบวนการที่รวดเร็วและย้อนกลับได้ ในขณะเดียวกัน อันตรายด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมที่ทำจากโลหะลิเธียมก็ได้รับความสนใจอย่างมาก ดังนั้นผู้คนจึงพยายามใช้คุณสมบัติของลิเธียมไอออนที่ฝังอยู่ในกราไฟต์เพื่อสร้างแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ อิเล็กโทรดกราไฟต์ลิเธียมไอออนที่ใช้งานได้เครื่องแรกประสบความสำเร็จในการทดลองผลิตที่ Bell Laboratories
ในปี พ.ศ. 2526 M. Thackeray, J. Goodenough และคนอื่นๆ พบว่าแมงกานีสสปิเนลเป็นวัสดุแคโทดชั้นเยี่ยมที่มีราคาต่ำ มีความเสถียร มีการนำไฟฟ้าและการนำลิเธียมที่ดีเยี่ยม อุณหภูมิการสลายตัวสูง และคุณสมบัติการออกซิไดซ์ต่ำกว่าลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์มาก แม้ว่าจะมีการลัดวงจรหรือการชาร์จไฟเกินก็สามารถหลีกเลี่ยงอันตรายจากการเผาไหม้และการระเบิดได้
ในปี พ.ศ. 2532 อ.มัณฑิราม และ เจ.กูดอีนาฟ พบว่าขั้วบวกที่มีโพลิเมอร์แอนไอออนจะสร้างแรงดันไฟฟ้าได้สูงกว่า
ในปี 1991 Sony Corporation ได้เปิดตัวแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ตัวแรก ต่อจากนั้น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้ปฏิวัติโฉมหน้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
ในปี พ.ศ. 2539 Padhi และ Goodenough พบว่าฟอสเฟตที่มีโครงสร้างเป็นโอลิวีน เช่น ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) มีคุณสมบัติเหนือกว่าวัสดุแคโทดแบบดั้งเดิม ดังนั้นจึงกลายเป็นวัสดุแคโทดกระแสหลักในปัจจุบัน
ด้วยการใช้ผลิตภัณฑ์ดิจิทัลอย่างแพร่หลาย เช่น โทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ดังกล่าวด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม และกำลังค่อยๆ พัฒนาไปสู่การใช้งานผลิตภัณฑ์อื่นๆ
ในปี 1998 Tianjin Power Research Institute ได้เริ่มการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในเชิงพาณิชย์
เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม พ.ศ. 2561 สถาบันวิจัยเคมีถ่านหินเคดาได้รับทราบว่ามีวัสดุคาร์บอนแอโนดพิเศษสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมความจุสูงและความหนาแน่นสูงที่มีคาร์บอนบริสุทธิ์เป็นส่วนประกอบหลักในสถาบัน ระยะการแล่นของรถสามารถเกิน 600 กิโลเมตร
ในเดือนตุลาคม 2018 กลุ่มวิจัยของศาสตราจารย์ Liang Jiajie และ Chen Yongsheng จาก Nankai University และกลุ่มวิจัย Lai Chao จาก Jiangsu Normal University ประสบความสำเร็จในการจัดเตรียมตัวพาที่มีรูพรุนสามมิติเส้นลวดนาโนเงิน-กราฟีนที่มีโครงสร้างหลายระดับ และรองรับโลหะ ลิเธียมเป็นวัสดุอิเล็กโทรดลบแบบผสม ผู้ให้บริการนี้สามารถยับยั้งการก่อตัวของลิเธียมเดนไดรต์ จึงทำให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ด้วยความเร็วสูงเป็นพิเศษ ซึ่งคาดว่าจะช่วยยืด "อายุการใช้งาน" ของแบตเตอรี่ลิเธียมได้อย่างมาก ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใน Advanced Materials ฉบับล่าสุด
ในช่วงครึ่งแรกของปี 2022 ตัวชี้วัดหลักของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในประเทศของฉันมีการเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยมีกำลังการผลิตเกิน 280 GWh เพิ่มขึ้น 150 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบเป็นรายปี
เช้าวันที่ 22 กันยายน 2022 ผลิตภัณฑ์ใหม่ของลูกกลิ้งแคโทด ซึ่งเป็นอุปกรณ์หลักของฟอยล์ทองแดงของแบตเตอรี่ลิเธียมพลังงานใหม่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.0 เมตรในประเทศจีน ซึ่งได้รับการพัฒนาโดยอิสระโดยสถาบันที่สี่แห่ง China Aerospace Science and Technology Group และส่งต่อไปยังผู้ใช้ เปิดตัวในซีอาน เติมเต็มช่องว่างทางเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมภายในประเทศ กำลังการผลิตม้วนแคโทดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ต่อเดือนเกิน 100 ยูนิต นับเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในเทคโนโลยีการผลิตม้วนแคโทดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ในจีน
