Le lithium est le métal le plus léger de la nature, avec une densité d'environ la moitié de celle de l'eau, et il est devenu le métal stratégique le plus convoité de l'ère des nouvelles énergies. Son plus gros usage de loin est comme matériau central des batteries lithium-ion : les batteries de l'électronique grand public, telles que les téléphones mobiles, ordinateurs portables et tablettes, dépendent presque entièrement du lithium, tandis que les grandes batteries de traction des véhicules électriques et les stations de stockage d'énergie à l'échelle du réseau ont alimenté la croissance rapide de la demande mondiale de lithium, un seul bloc-batterie de véhicule électrique consommant plusieurs dizaines de kilogrammes de lithium. Au-delà des batteries, les graisses au lithium résistent bien aux températures élevées et à l'eau, et servent largement à la lubrification longue durée dans l'automobile, les roulements et les machines industrielles. En métallurgie, le lithium est ajouté comme désoxydant et dégazant à la fusion du cuivre, de l'aluminium et d'autres métaux pour en améliorer la qualité ; ajouter du lithium au verre et à la céramique abaisse le point de fusion et le coefficient de dilatation thermique, ce qui donne des ustensiles de cuisine résistants à la chaleur et des verres à faible dilatation. En médecine, le carbonate de lithium est utilisé pour traiter les troubles psychiques maniaques. Le lithium est retenu pour ces applications en raison de son faible poids atomique et de son faible potentiel d'électrode, qui lui permettent de stocker une quantité extraordinairement élevée d'énergie électrique par unité de masse – une propriété que peu d'autres métaux peuvent égaler.
Le carbonate de lithium (Li2CO3) est le sel de lithium le plus fondamental et le point de départ de presque tous les produits au lithium, servant de matière première pour les matériaux de cathode de batterie, la purification des sels de lithium et les médicaments anti-maniaques. L'hydroxyde de lithium (LiOH) sert principalement à fabriquer les graisses au lithium et est aussi une matière première importante pour les batteries cathodaires ternaires à haute teneur en nickel ; parce qu'il absorbe fortement le dioxyde de carbone, il sert aussi à la purification de l'air dans les sous-marins et les engins spatiaux. Le chlorure de lithium (LiCl) est extrêmement hygroscopique et sert d'agent de séchage dans la déshumidification industrielle et les systèmes de climatisation, ainsi que dans l'électrolyse de sels fondus pour extraire le lithium métallique. La spodumène (LiAlSi2O6) est aujourd'hui l'un des minerais de lithium les plus importants au monde ; les mines de lithium en roche dure d'Australie et d'ailleurs l'exploitent principalement, et elle est traitée par flottation, grillage et lixiviation acide pour donner du carbonate de lithium, ce qui en fait, avec la saumure des lacs salés, l'une des deux principales sources de lithium. De plus, le bromure de lithium (LiBr), grâce à sa forte absorption d'eau, est largement utilisé dans les refroidisseurs à absorption des grands systèmes de climatisation centrale et, avec le chlorure de lithium, forme un autre marché stable pour les sels de lithium dans le secteur CVC.
