В данной работе по технологически простой и дешевой методике в качестве альтернативы известным слоистым неорганическим ионообменникам марганцевого и титанатного типа получен и исследован протонированный полититанат калия (K0,8Н1,2Ti4,3O8,5) в целях извлечения лития из вторичных природных ресурсов. Методом рентгеновского фазового анализа (РФА) подтверждено сохранение исходной рентгеноаморфной структуры полититаната калия после процесса протонирования, обеспечивающей хорошую ионообменную и адсорбционную способность материала. Методом инфракрасной спектроскопии проанализированы функциональные группы протонированного полититаната калия, представляющие собой потенциальные активные центры для взаимодействия с ионами Li+. При извлечении лития из водного раствора с концентрацией 0,01 моль/л протонированный полититанат калия продемонстрировал равновесную адсорбционную емкость 0,52 ммоль/г. При этом экспериментальные данные хорошо согласуются с кинетической моделью псевдовторого порядка (R2 = 0,999). Адсорбционный процесс описываются изотермой Фрейндлиха и характеризуются константой KF = 0,0013 (л)1/n(ммоль)1–1/n/г. Показана хорошая селективность протонированного полититаната калия по отношению к ионам Li+ в присутствии ионов Na+, K+, Mg2+ и Ca2+ при сохранении адсорбционной емкости на уровне 0,50…0,52 ммоль/г. Полученные результаты свидетельствуют о том, что протонированный полититанат калия является перспективным и конкурентоспособным материалом для извлечения ионов Li+ из водных растворов с низкой концентрацией.