目前已经取得研究进展的金属空气电池主要有铝空气电池、镁空气电池、锌空气电池、锂空气电池等。这几种类型的金属空气电池有的已经具备大规模量产的条件，有的还停留在实验室阶段，有的已经在电动汽车方面取得良好的应用成果，并即将大规模装载新能源车辆。 

金属空气电池是以金属为燃料，与空气中的氧气发生氧化还原反应产生电能的一种特殊燃料电池。 

金属空气电池以活泼的金属作为阳极，具有安全、环保、能量密度高等诸多优点。具有良好的发展和应用前景，甚至被寄予厚望替代当前新能源汽车主要的动力电池类型—锂离子动力电池。 

制作金属空气电池，可选用的原材料比较丰富。目前已经取得研究进展的金属空气电池主要有铝空气电池、镁空气电池、锌空气电池、锂空气电池等。这几种类型的金属空气电池有的已经具备大规模量产的条件，有的还停留在实验室阶段，有的已经在电动汽车方面取得良好的应用成果，并即将大规模装载新能源车辆。 

铝空气电池 

1、工作原理 

铝空气电池以高纯度铝Al（含铝99.99%）为负极、氧为正极，以氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧，在电池放电时产生化学反应，铝和氧作用转化为氧化铝。 

2、特点 

铝空气电池具有无毒、无害、无污染，可回收循环使用等特点。对于电动汽车来说，铝空气电池具有质量轻、比能量大的显著特点。资料显示，铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg，目前的实际比能量约实现了350Wh/kg，是锂电池的2.3倍，镍氢电池的6倍，铅酸电池的7倍多。这种电池对于减轻汽车重量，增加续航里程具有明显的帮助。 

镁空气电池 

1、工作原理

2、特点 

能量密度高、理论电压高、清洁安全。镁储量丰富，具有成本优势。镁空气电池的能量密度可达重量相等的锂电池的10倍。不足之处在于，镁阳极的反应效率较低，空气阴极的响应速度较慢，尽管这种电池能够储存很多能量，但是将能量转换成实际的动力十分有限。 

锌空气电池 

1、工作原理 

锌空气电池又称锌氧电池，用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质，以锌为负极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。 

阳极： Zn 2OH– → ZnO H2O 2e– 

阴极： O2 2H2O 4e– → 4OH– 

综合： 2Zn O2→ 2ZnO 

2、特点 

比能量高，可达到340Wh/kg。安全、放电性能稳定、成本低廉。重量是锂电池的50%，续驶里程是锂电池的200%，初装价格约为锂电池的40%。 

锂空气电池 

1、工作原理 

锂空气电池用锂作阳极，以空气中的氧气作为阴极。放电时，阳极的锂释放电子后成为锂阳离子（Li ），Li 穿过电解质材料，在阴极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂（Li2O）或者过氧化锂（Li2O2），并留在阴极。锂空气电池的开路电压为2.91 V。 

2、特点 

锂空气电池的比能量是锂离子电池的10倍，体积更小，重量更轻。不足之处在于，仍处于实验室阶段，实现商业化尚需要10年左右的时间。