金屬空氣電池雖優點眾多，是具有廣闊應用前景的新型電源，但是并沒有實現規模化應用，其實際使用過程中仍面臨多種關鍵技術瓶頸。例如鋅空氣電池功率小、壽命短；鎂空氣電池續航短；鋁空氣電池放電過程析氫副反應嚴重，導致電解液短時間內沸騰，通常使用時長不超過15分鐘，會出現“燒開水現象”；空氣電極側存在氧氣獲取速度慢、使用壽命短等缺點，這些都在一定程度上限制了金屬空氣電池的應用和推廣。

針對金屬空氣電池存在的諸多技術瓶頸，國內外多年來都在攻關。電池蓄電量提升了40%；2023年，西澳伊迪斯科文大學（ECU）有研究團隊表示，其研究的新型鋅空氣電池使用壽命超過950小時，且蓄電量沒有任何損失；電解液可直接采用海水，在深海著陸器、深海原位實驗站等海洋裝備領域具有很好的應用前景；天津大學胡文彬、吳忠團隊近年來解決了鋁空氣電池放電副反應嚴重的突出問題，實現了這類電池大功率、穩定長效放電，能量密度突破900Wh/kg，已經在分布式污水處理設備和水面潛行器的供能系統開展了示范應用，如果用于汽車（汽車行業分析報告）動力電池，可實現2500公里以上的超長續航。

當前金屬空氣電池仍處于商業化早期階段，大多數技術停留在實驗室研究階段，但部分技術，如一次鋅空、鋁空電池已初步具備工程化應用的潛力。有國際市場咨詢公司預計，到2028年，金屬空氣電池市場價值或將達到11.73億美元。看來，在不久的將來，通過國內外對金屬空氣電池相關技術的整合以及電池器件結構的設計優化，金屬空氣電池將會真正給人類生產和生活帶來極大便利。