Το εσωτερικό μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου αποτελείται κυρίως από θετικό ηλεκτρόδιο, αρνητικό ηλεκτρόδιο, ηλεκτρολύτη και διαχωριστή. Διαφορετικά θετικά, αρνητικά ηλεκτρόδια και υλικά ηλεκτρολυτών και διαφορές στην τεχνολογία κάνουν τις μπαταρίες να έχουν διαφορετικές ιδιότητες και να έχουν διαφορετικά ονόματα. Επί του παρόντος, τα υλικά καθόδου για μπαταρίες ιόντων λιθίου στην αγορά είναι κυρίως οξείδιο λιθίου κοβαλτίου (LICOO2) και υπάρχουν επίσης μερικές μπαταρίες ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούν οξείδιο του μαγγανίου λιθίου (LIMN2O4) και το οξείδιο του νικελίου λιθίου (Linio2) ως καθόλη υλικά. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου με τα τελευταία δύο καθόδου αναφέρονται γενικά ως "μπαταρίες λιθίου-μαγγανέζικου" και "μπαταρίες λιθίου-nickel".
Η πρόσφατα αναπτυγμένη μπαταρία ισχύος φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι μπαταρία ιόντων λιθίου με υλικό φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LIFEPO4) ως θετικό ηλεκτρόδιο της μπαταρίας, το οποίο είναι ένα νέο μέλος της οικογένειας μπαταριών λιθίου. Το LIFEPO4 είναι ένα θετικό υλικό ηλεκτροδίου για μπαταρίες ιόντων λιθίου. Το LIFEPO4 υπάρχει με τη μορφή μεταλλεύματος λιθίου με φερροφωσφορικό στη φύση και η δομή του είναι σταθερή, πλούσια σε πόρους, καλές στην απόδοση ασφαλείας και μη τοξικό.
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά με θετικά ηλεκτρόδια ιόντων λιθίου Limn2O4 και LICOO2, το LIFEPO4 έχει ένα ευρύτερο φάσμα πρώτων υλών, χαμηλότερες τιμές και χωρίς περιβαλλοντική ρύπανση. Είναι φιλικό προς το περιβάλλον και έχει καλή θερμική σταθερότητα. Είναι ένα από τα πιο ανταγωνιστικά υλικά για την κάθοδο των μπαταριών ιόντων λιθίου επόμενης γενιάς.