相对与其他的金属-空气电池，锂空气电池具有更高的比能。因此，从比能量的角度来说，它极其具有吸引力。除了非常高的能量密度外，锂空气电池也供应了一个平稳的放电形式和长时间存储寿命，比一些锂离子电池系统更环保。
当然，锂空气电池技术要解决的问题重要有：1、防止使用两种电解液的隔膜慢性渗漏;2、提高有机电解液的可使用温度;3、找到可取代目前使用的金和白金触媒剂;4、更换锂燃料时，如何防止水气侵入引起爆炸;5、如何循环未用完的锂和氢氧化锂;如何降低循环氢氧化锂的能耗。
锂空气电池的致命缺陷，就是固体反应生成物氧化锂(Li2O)会在正极堆积，使电解液与空气的接触被阻断，从而导致放电停止。
反应原理：
2Li+O2=Li2O2
4Li+O2=2Li2O
反应生成的Li2O2会堵塞多孔碳空气电池，会导致放电过程完全终止
日前日本产业技术综合研究所与日本学术振兴会(JSpS)共同开发出了新构造的大容量锂空气电池。研究人员在负极(金属锂)一侧使用有机电解液，在正极(空气)一侧使用水性电解液。在两种电解液之间设置只有锂离子穿过的固体电解质膜，将两者隔开。这样便可防止电解液混合，并促进电池发生反应。
该技术极有望用于汽车电池。我们了解，要实现电动汽车的普及，能源密度需达到目前的约67倍。因此，理论上能源密度远远大于锂离子电池的金属锂空气电池备受关注。
由于锂空气电池的正极使用空气中的氧做活性物质，理论上正极容量无限大，因此可实现大容量。假如在汽车用支架上更换正极的水性电解液，用卡盒等方式补充负极的金属锂的话，汽车可实现持续行驶且无需充电等待时间。可以从用过的水性电解液中轻松提取金属锂，锂能够反复使用。可以说是用金属锂作为燃料的新型燃料动力电池。假如拥有更好的电池，电动汽车就可以将一次充电能够行驶的距离从40公里提高到400公里，锂空气电池无疑是首选。
