在所有的电池负极材料中金属锂具有最低的密度，最高的理论电压，最好的电子电导，同时其电化学容量达3860 mAh/g，所以近十几年来以金属锂为基础的电池主导了高性能电池的发展。水系电解质锂 空气电池很早就有人研究，电池放电反应方程为：4Li + O2 + 2H2O → 4LiOH（E? =3.35V），放电过程中，金属锂、水和氧气被消耗产生LiOH，由于金属表面生成了一层保护膜而阻碍了腐蚀反应的快速发生。但是在开路状态下和低功率 状态下，金属锂的自放电率相当高，伴随着锂的腐蚀反应: Li + H2O → LiOH + 1/2H2，该反应的发生降低了电池负极的库仑效率，同时也带来了安全上的问题。综合考虑到实用性、成本和安全性，水系锂空气电池非金属空气电池的首选。
有机系锂/空气电池在当前诸多的电池体系中具有最高的能量密度，排除氧气后的能量密度达到惊人的11140 Wh/kg，高出现有电池体系1-2个数量级。本文综述了新型有机系锂空气（氧气）电池的研究进展，并对发展趋势和存在的关键进行了分析和展望。
1 锂空气电池的反应机理
我们现在说的锂/空气电池通常是指有机系电解液锂空气电池(下面我们提到的锂空气电池都是这种有机系列的)，这是近几年刚刚发展起来的新型电源体系，目前在国内外从事锂/空气电池研究的很少。1996年，K. M. Abraham等人在 J. Electrochem. Soc.上首次报道了有机系列电解液锂/空气电池[1]。有别于常规的铝/空气电池和锌/空气电池的水系电解液电池体系，锂/空气电池是一种全新的金属/空气电池。相对于使用水系和类水系电解液的传统空气电池而言，使用有机系列电解液或全固态电解质可以获得更高的额定电压（理论值是2.9-3.1 V），同时锂/空气电池的能量密度也远高于其他金属/空气电池，它的工作原理是基于以下两个反应：
图1 锂空气电池工作原理示意图
如图1所示，首先，氧气在多孔空气电极表面还原成O2-或O22-，接着与电解液中的Li+结合生产产物Li2O2或Li2O。由于过氧化锂和氧化锂均不溶解在有机电解液中，因此放电产物只能在有氧负离子或过氧负离子的空气电极上沉积，在阳极过量的情况下，放电的终止是由于放电产物堵塞空气电极孔道所致。