美國阿崗國家實驗室、美國伊利諾伊大學芝加哥分校和加州州立大學北嶺分校的研究人員成功研發出“鋰空氣”電池，該技術產品最終可能成為鋰離子電池的最佳替代者，有可能幫助突破電動汽車里程瓶頸。過去的鋰空氣電池因生命周期短和需要使用純氧的原因，氧氣罐必須是電池系統的一部分，但由于所占空間大，一般不能用于電動車輛。而最新研發的使用外部空氣的鋰空氣電池解決了這個問題。

這項技術的主要特點包括鋰金屬陽極的新保護涂層（該保護涂層可防止陽極與氧發生反應從而惡化），以及允許電池在空氣中運行的新型電解質混合物。在空氣環境測試中，該電池在700次循環中保持了高性能，遠遠超過了以前的技術。

“能量儲存容量約為鋰離子電池的3倍，而在進一步研究的情況下，可以實現5倍儲能。”“這將是超越鋰離子電池的重要一步。”芝加哥伊利諾伊大學首席研究員AminSalehi-Khojin表示。如果鋰空氣電池可以最終走向市場，電動汽車也將擁有和汽油車同樣級別的續航里程，這對清潔能源的未來發展有重要意義。

鋰空氣電池是一種用鋰作陽極，以空氣中的氧氣作為陰極反應物的電池。放電過程：陽極的鋰釋放電子后成為鋰陽離子（Li+），Li+穿過電解質材料，在陰極與氧氣、以及從外電路流過來的電子結合生成氧化鋰（Li2O）或者過氧化鋰（Li2O2），并留在陰極。鋰空氣電池的開路電壓為2.91V。

鋰離子電池具有更高的能量密度，因為其陰極（以多孔碳為主）很輕，且氧氣從環境中獲取而不用保存在電池里。理論上，由于氧氣作為陰極反應物不受限，該電池的容量僅取決于鋰電極，其比能為5.21kWh/kg（包括氧氣質量），或11.14kWh/kg（不包括氧氣）。相對與其他的金屬-空氣電池，鋰空氣電池具有更高的比能（見下表），因此，它非常有吸引力。不過，鋰空氣電池仍在開發中，市場上還買不到。