レンタルWi-Fiはルーターで使う方が性能が良い?

無駄なデバイスを経由するより
直接LTE回線にデータを投げた方が安定します。

使用するスマホを変更しましょう。

なおお使いのサービスは一時使用向けです。
恒久的な利用にはMNOのホームWiFiサービス等を検討下さい。