钛铁锂是一种新型的锂离子电池正极材料，化学式为LiFeTiO4，具有独特的晶体结构（尖晶石型）和优越的电化学性能。与传统的钴酸锂或三元材料相比，钛铁锂电池在安全性方面表现突出，其热稳定性更高（分解温度超过300℃），完全避免了传统锂电的燃烧风险。需要重点关注的是其超长循环寿命，实验室数据显示可达10000次循环（容量保持率80%），这主要得益于钛铁锂材料在充放电过程中近乎零体积变化的特性（晶格应变仅0.2%）。
从电化学参数来看，钛铁锂的工作电压平台为2.5V（vs Li+/Li），虽然略低于磷酸铁锂的3.2V，但其理论比容量达到175mAh/g，在实际应用中通常可实现160mAh/g的可逆容量。特别值得注意的是，钛铁锂具有优异的倍率性能（10C放电仍保持90%容量），这得益于钛离子三维扩散通道的独特构造（锂离子扩散系数10^-8 cm^2/s），使其在启停电池、储能系统等需要快速充放电的场景中展现出独特优势。
在材料制备方面，钛铁锂通常采用固相法或溶胶-凝胶法制备，其中纳米级材料（粒径50-100nm）展现更佳性能。原材料成本相较钴酸锂降低约40%，主要使用铁（Fe）、钛（Ti）等储量丰富的元素。当前技术难点在于导电性改进，通常需要碳包覆（碳含量3-5wt%）或金属离子掺杂（如Nb5+、Zr4+）等手段提升其电导率（从10^-9提升至10^-3 S/cm）。这种材料特别适合应用于对安全性要求苛刻的领域，比如军用设备、医疗设备及大规模储能电站。
