Li-ion Zellen haben einen Spannungsbereich von 2.5V - 4.2V. Wenn du daraus 3.3V erzeugen möchtest, gibt es zwei Ansätze:
1. buck-converter
2. kombinierter buck-boost-converter

Bei ersterem wird der Akku nur bis 3.3V entladen. Bei genauerer Betrachtung der Entladekurve eines li-ion Akkus erkennt man, dass bei 3.3V das Spannungsplateau von 3.7V Nennspannung schon vorbei ist, und das der Akku wenig Restenergie enthält. Der buck-converter ist relativ einfach aufzubauen, im prinzip wird nur der controller benötigt, der einen schalter ansteuert. Dieser lädt mit variablem Tastverhältnis eine spule, die sich über eine Diode wieder in die Last entlädt.

Variante zwei sind - wenn ich es richtig verstanden habe - zwei hintereinander geschaltet Regler. Man braucht minimum 2 mosfets, man hat also an beiden Verluste. Dazu noch zwei Dioden, was auch schlecht ist. Dafür kann man auch unter 3.3V die Spannung noch benutzen. Bringt aber nicht viel, weil dafür die Verluste im wandler höher sind und die ~10% mehr Kapazität dadurch wieder aufgefressen werden.

Der übliche Trade-off geht also ganz klar richtig buck-converter. Um das Problem mit den < 3.3V zu umgehen, könnte man zwei Zellen hintereinander schalten. Das wäre der Bereich von 5V - 8.4V welcher dann voll ausgenutzt werden kann.

Übrigens sollte man sich bei einem portablen Gerät doch am Anfang die Energieversorgung überlegen, weil ohne Energie alles andere zwecklos ist.