鋰空氣電池組成和工作機理

金屬空氣電池，由于其重要活性物質氧氣來自于大氣環境中，無需特殊容器進行存儲，因而降低了電池的整體質量，使得電池具有足夠的空間來供應更多的能量。從理論上講，電池的容量僅取決于陽極金屬材料的容量。然而在大多數金屬負極中，鋰金屬具有最輕的質量（Mw=6.94gmol-1，ρ=0.535gcm-3）且電負性為3.045V（相比于標準氫電極SHE電勢），金屬鋰的理論比容量為3860mAh/g，據此進行計算得到鋰/空氣電池的理論比能量密度5,200Wh/kg（考慮活性物質氧氣質量在內）或11,400Wh/kg（排除活性物質氧氣質量進行計算），其比能量密度與傳統汽油的比能量密度（約為13,200Wh/kg）較為接近，約為傳統鋰離子二次電池的5~10倍。這里都是在說理論上。

鋰空氣電池的優缺點

優點

1)成本低，正極活性物質采用空氣中氧氣，不要存儲，也不要購買成本，空氣電極使用廉價碳載體。

2)能量密度高，相比較傳統的鋰離子電池，鋰空氣電池的能量密度達5200Wh/kg，不計算氧氣的質量其能量密度更能達到11140Wh/kg，高出現有電池體系一個數量級。

3)綠色環保,鋰空氣電池不含鉛、鎘、汞等有毒物質，是一種環境友好型電池體系。

缺點

總體而言，鋰空氣電池反應產物中，存在大比例不可逆成分，這是各種技術路線都無法規避的問題，必須正面解決。各個技術路線中存在的缺點，基本已經在分類和存在問題中提及，此處不再贅述。