Yoshino opiskeli kemiaa Kioton yliopistossa ja valmistui sieltä maisteriksi vuonna 1972. Tohtoriksi hän väitteli Osakan yliopistosta vuonna 2005. Heti valmistumisensa jälkeen Yoshino aloitti tutkijana Asahi kaseilla. Hänen tutkimuksensa kohteena olivat sähköäjohtavat polymeerit ja aluksi erityisesti polyasetyleeni, jota hän tutki anodimateriaalina. Myöhemmin hän siirsi tutkimuksensa kohteen hiilipohjaisiin materiaaleihin kuten hiilikuituihin ja lämpökäsiteltyyn koksiin. Aikaisempien litiumioniakkujen ongelmana oli, että ne vaativat anodikseen räjähdysherkkää litiumia. Yoshino keksi tutkia koksipohjaisia materiaaleja anodeina, ja katodiksi hän valitsi Goodenoughin kehittämän litiumkobolttioksidin. Yhdistelmä tuotti suurehkon jännitteen ja oli litiumanodeja turvallisempi. Ensimmäiset litiumioniakut tulivat markkinoille vuonna 1991 ja perustuivat Goodenoughin ja Yoshinon kehittämiin materiaaleihin.[4][5][6]
Yoshino on saanut litiumioniakkututkimuksistaan useita tunnustuksia esimerkiksi Charles Stark Draper Prize-palkinnon vuonna 2014[7] ja Japani-palkinnon vuonna 2018[6].
