Podczas igrzysk olimpijskich w Rio de Janeiro zajął piąte miejsce w konkurencji 100 m stylem motylkowym i czasem 51,26 pobił jednocześnie własny rekord świata juniorów. Na dystansie dwukrotnie dłuższym nie zakwalifikował się do finału i uplasował się ostatecznie na 16. pozycji (1:57,62). Li brał także udział w finale wyścigu sztafet 4 × 100 m stylem zmiennym, ale na swojej zmianie popełnił falstart, co spowodowało dyskwalifikację chińskiej reprezentacji.