鋰空氣電池是一種用鋰作負極，以空氣中的氧氣作為正極反應物的電池。鋰空氣電池比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。
放電過程：負極的鋰釋放電子后成為鋰陽離子（Li+），Li+穿過電解質材料，在正極與氧氣、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），并留在正極。鋰空氣電池的開路電壓為2.91 V。
