باتری لیتیوم تایتانات یک باتری ثانویه لیتیوم یونی است که به عنوان ماده کاتدی در باتری لیتیوم یون استفاده می‌شود - لیتیوم تایتانات

باتری لیتیوم تیتانات نوعی باتری لیتیوم-یون ثانویه است که از لیتیوم تیتانات به‌عنوان ماده الکترود منفی در باتری‌های لیتیوم-یون استفاده می‌شود و می‌تواند با مواد مثبت مانند لیتیوم منگنز اکسید، مواد سه‌مؤلفه‌ای یا فسفات آهن لیتیوم ترکیب شود. علاوه بر این، می‌توان از آن به‌عنوان الکترود مثبت نیز استفاده کرد و با الکترود منفی فلز لیتیوم یا آلیاژ لیتیوم، باتری لیتیوم ثانویه‌ای با ولتاژ ۱٫۵ ولت ساخت. این باتری به دلیل ایمنی بالا، پایداری زیاد، عمر طولانی و سازگاری با محیط زیست، مزایای قابل توجهی دارد.

پیش‌بینی می‌شود که پس از ۲ تا ۳ سال، ماده تیتانات لیتیوم قطعاً به عنوان ماده آند نسل جدید باتری‌های یون لیتیوم مورد استفاده قرار خواهد گرفت و در خودروهای انرژی تجدیدپذیر، موتوسیکل‌های برقی و زمینه‌هایی که امنیت بالا، پایداری بالا و عمر طولانی چرخه را می‌طلبد، به‌طور گسترده به کار گرفته خواهد شد. ولتاژ کاری باتری تیتانات لیتیوم ۲٫۴ ولت، حداکثر ولتاژ آن ۳٫۰ ولت و جریان شارژ آن بیش از ۲C (یعنی جریانی معادل دو برابر ظرفیت باتری) است.

از مادهٔ تیتانات لیتیوم (LTO) به‌عنوان مادهٔ الکترود منفی در باتری‌ها استفاده می‌شود. به‌دلیل ویژگی‌های ذاتی خود، این ماده و الکترولیت احتمال واکنش با یکدیگر و تولید گاز در طول چرخه‌های شارژ و دشارژ را دارند؛ بنابراین باتری‌های معمولی تیتانات لیتیوم مستعد تورم هستند که منجر به متورم‌شدن هستهٔ باتری می‌گردد و عملکرد الکتریکی آن نیز به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد و این امر عمر چرخه‌ای نظری باتری تیتانات لیتیوم را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. داده‌های آزمایشی نشان می‌دهند که باتری‌های رایج تیتانات لیتیوم پس از حدود ۱۵۰۰ تا ۲۲۰۰۰ چرخه متورم می‌شوند و دیگر قادر به کارکرد عادی نیستند؛ این امر نیز یکی از دلایل مهم محدودکنندهٔ کاربرد گستردهٔ باتری‌های تیتانات لیتیوم است.