Sistemi z baterijami ESS, ki temeljijo na litij-ionski tehnologiji, ponujajo najvišjo energijsko gostoto, hitro polnjenje in dolgo ciklirno življenjsko dobo. Zaradi majhne teže in kompaktnih razmer litij-ionskih baterij so te dobro primerni za uporabo v aplikacijah ESS. Zmorejo zajemati energijo iz več virov, kot so sončna in vetrna energija ter omrežje, in jo sproščajo, ko je potrebna. Nizka lastna izrjava zagotavlja, da bo shranjena energija na voljo za kar nekaj časa. Zaradi svojih izjemnih lastnosti in učinkovitosti se litij-ionske baterije ESS pogosto uporabljajo v gospodinjskih, komercialnih in industrijskih pogojih.