Baterai litium adalah jenis baterai yang terbuat dari logam litium atau paduan litium sebagai bahan elektroda positif/negatif, menggunakan larutan elektrolit non-air. Pada tahun 1912, baterai lithium-metal pertama kali diusulkan dan dipelajari oleh Gilbert N. Lewis. Pada tahun 1970-an, MS Whittingham mengusulkan dan mulai mempelajari baterai lithium-ion. Karena sifat kimiawi logam litium sangat aktif, pemrosesan, pengawetan, dan penggunaan logam litium memiliki persyaratan lingkungan yang sangat tinggi. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, baterai lithium telah menjadi arus utama.
Baterai lithium secara kasar dapat dibagi menjadi dua kategori: baterai logam lithium dan baterai lithium-ion. Baterai lithium-ion tidak mengandung lithium metalik dan dapat diisi ulang. Baterai isi ulang generasi kelima, baterai logam litium, lahir pada tahun 1996, dan keamanannya, kapasitas spesifik, tingkat pelepasan sendiri, dan rasio harga kinerja lebih baik daripada baterai lithium-ion. Karena persyaratan teknisnya yang tinggi, hanya beberapa perusahaan di negara ini yang memproduksi baterai logam litium ini.