רעיון סוללת הליתיום-יון הוצע לראשונה בשנות ה-70, כאשר הכימאי האנגלי סטנלי וויטינגהאם המציא סוללה שיכולה להיטען בכוחות עצמה עם הזמן. הוא ניסה להשתמש בטיטניום דיסולפיד ובמתכת ליתיום בתור האלקטרודות, אבל זה גרם לקצר של הסוללות והתפוצץ.
במהלך שנות ה-80, ניסויים נוספים שבוצעו על ידי ג'ון גודנו ואז אקירה יושינו הוכיחו שביטול מתכת הליתיום יהפוך את הסוללה לבטוחה יותר. וכך התחיל הפיתוח של סוללת הליתיום-יון.
בשנות ה-90, טכנולוגיית ה-Li-ion החלה לזכות בחסדים של אנשים, והעלתה במהירות את הפופולריות שלה. זה היה כאשר התאים המסחריים הראשוניים הופקו על ידי תאגיד סוני. חששות הבטיחות של סוללת מתכת ליתיום הם שגרמו לפיתוח סוללת הליתיום-יון. בעוד שלסוללות מתכת הליתיום יש צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, סוללת הליתיום בטוחה מאוד כשהיא נטענת ומרוקנת באמצעות הנחיות בטיחות ספציפיות.