Lítium-kobaltoxidová batéria je sekundárna batéria, ktorá využíva ako kladný elektródový materiál oxid lítny kobaltový. Vyznačuje sa vysokou hustotou energie, vysokonapäťovou platformou, veľkou kapacitou, dlhou životnosťou a dobrým cyklom, takže sa široko používa v rôznych mobilných elektronických zariadeniach, elektrických nástrojoch, elektrických vozidlách a iných oblastiach.

Materiál kladnej elektródy lítium-kobaltoxidovej batérie je oxid lítny kobaltnatý (LiCoO2) a materiál zápornej elektródy je vo všeobecnosti grafit. Počas procesu nabíjania a vybíjania batérie LiCoO2 uvoľní ióny Li+, ktoré sa presunú na grafit so zápornou elektródou, aby dokončili prenos náboja. Napäťová platforma lítium-kobaltových batérií je vo všeobecnosti okolo 3.7 V.

Hoci lítium-kobaltové batérie majú výhody vysokej hustoty energie a dlhej životnosti, sú zrejmé aj ich nevýhody, ako je vysoká cena a určité bezpečnostné riziká. S neustálym vývojom novej technológie batérií sa postupne aplikovali niektoré nové materiály, ako je fosforečnan lítno-železitý a ternárne materiály, a výmena lítium-kobaltových oxidových batérií sa postupne stala stredobodom výskumu.