Quando il litio e lo zolfo vengono combinati, reagiscono formando un composto noto come solfuro di litio. Questo composto viene anche indicato come solfuro di dilitio, poiché contiene due atomi di litio e un atomo di zolfo.
Il litio è uno dei metalli più reattivi, quindi il composto può essere facilmente preparato trattandolo con zolfo. Questo processo viene solitamente eseguito in ammoniaca liquida anidra. Simile al litio puro, il solfuro di litio è anche altamente reattivo. Quando esposto all'aria, il composto idrolizza rapidamente per formare idrogeno solforato, un gas con un caratteristico odore di uovo marcio.
La ricerca sulla possibilità di utilizzare il solfuro di litio nelle batterie è importante, in quanto ha il potenziale per generare molta più energia rispetto alle normali batterie agli ioni di litio.