Litijeva baterija je vrsta baterije, izdelane iz litijeve kovine ali litijeve zlitine kot materiala za pozitivno/negativno elektrodo, z uporabo nevodne raztopine elektrolita. Leta 1912 je Gilbert N. Lewis prvi predlagal in preučeval litij-kovinske baterije. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je MS Whittingham predlagal in začel preučevati litij-ionske baterije. Ker so kemične lastnosti kovinskega litija zelo aktivne, imajo predelava, ohranjanje in uporaba kovinskega litija zelo visoke okoljske zahteve. Z razvojem znanosti in tehnologije so litijeve baterije postale mainstream.
Litijeve baterije lahko v grobem razdelimo v dve kategoriji: litijeve kovinske baterije in litij-ionske baterije. Litij-ionske baterije ne vsebujejo kovinskega litija in jih je mogoče ponovno napolniti. Peta generacija baterij za ponovno polnjenje, litij-kovinske baterije, je bila rojena leta 1996 in njena varnost, specifična zmogljivost, stopnja samopraznjenja in razmerje med zmogljivostjo in ceno so boljši od litij-ionskih baterij. Zaradi lastnih visokih tehničnih zahtev le nekaj podjetij v državi proizvaja to litij-kovinsko baterijo.