Een lithiumbatterij is een type batterij gemaakt van lithiummetaal of lithiumlegering als positief/negatief elektrodemateriaal, waarbij een niet-waterige elektrolytoplossing wordt gebruikt. In 1912 werden lithium-metaalbatterijen voor het eerst voorgesteld en bestudeerd door Gilbert N. Lewis. In de jaren zeventig stelde MS Whittingham voor en begon lithium-ionbatterijen te bestuderen. Omdat de chemische eigenschappen van lithiummetaal zeer actief zijn, stellen de verwerking, conservering en het gebruik van lithiummetaal zeer hoge milieueisen. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie zijn lithiumbatterijen de mainstream geworden.
Lithiumbatterijen zijn grofweg in te delen in twee categorieën: lithium-metaalbatterijen en lithium-ionbatterijen. Lithium-ionbatterijen bevatten geen metallisch lithium en zijn oplaadbaar. De vijfde generatie oplaadbare batterijen, lithium-metaalbatterijen, werd geboren in 1996 en de veiligheid, specifieke capaciteit, zelfontladingssnelheid en prestatie-prijsverhouding zijn beter dan die van lithium-ionbatterijen. Vanwege de eigen hoge technische eisen produceren slechts enkele bedrijven in het land deze lithium-metaalbatterij.