金屬空氣電池是以較活潑的金屬，諸如鋅、鎂、鋁等，作為負(fù)極活性物質(zhì)，配合具有催化活性的空氣電極作為正極，加上合適的電解質(zhì)而構(gòu)成的新型電池。

根據(jù)負(fù)極使用的金屬，金屬空氣電池主要可分為鋅空氣電池、鎂空氣電池和鋁空氣電池。金屬空氣電池的工作原理為，負(fù)極活潑金屬提供的電子通過(guò)外電路傳輸?shù)秸龢O與空氣中的氧氣結(jié)合，從而形成導(dǎo)電通路。這種電池的正極，即空氣電極，通常由三部分組成，分別是氣體擴(kuò)散層，用于吸收空氣中的氧氣和防止電解質(zhì)泄露；催化劑層，用于加速氧氣參與反應(yīng)的速率；集流體層，用于提高空氣電極的導(dǎo)電性。電池中的電解質(zhì)，可采用堿性或近中性的水系電解質(zhì)，甚至可以直接采用海水作為電解質(zhì)。

金屬空氣電池具有蓄電量高、價(jià)格低廉、使用安全等優(yōu)點(diǎn)。首先，金屬空氣電池的蓄電量特別高，由于它消耗的是空氣中的氧氣，取之不盡用之不竭，理論上正極容量是無(wú)限的，再加上氧氣不需要存儲(chǔ)在電池內(nèi)，使得金屬空氣電池的理論蓄電量比常用的鋰電池大得多，理論電量是鋰離子電池的6～10倍，實(shí)際蓄電量可達(dá)鋰離子電池的3倍。如果用作汽車(chē)動(dòng)力電池，有望實(shí)現(xiàn)1000公里以上的超長(zhǎng)續(xù)航。

其次，金屬空氣電池成本低廉，電池組成材料常見(jiàn)易得，主要使用的耗材，如負(fù)極用的金屬鋅、鎂和鋁等，都是地殼豐度元素，來(lái)源豐富、價(jià)格低廉。最后，金屬空氣電池更為安全，由于使用水系電解質(zhì)，沒(méi)有易燃易爆成分，不存在燃燒或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)負(fù)極充電特性不同，金屬空氣電池分為二次電池（鋅空氣電池）和一次電池（鎂空氣電池、鋁空氣電池），都結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，無(wú)需專(zhuān)人維護(hù)，其制造、使用、回收等流程均無(wú)有害物質(zhì)釋出，也被稱(chēng)為“面向21世紀(jì)的綠色能源（能源行業(yè)分析報(bào)告）”。

金屬空氣電池在諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，金屬空氣電池具有使用方便、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，可為助聽(tīng)器等小型用電設(shè)備供電，目前小型鋅空氣電池已被設(shè)計(jì)為紐扣電池，廣泛用于助聽(tīng)器的電池。金屬空氣電池中的鋁空氣電池具有高蓄電量和長(zhǎng)續(xù)航的特點(diǎn)，可以作為電動(dòng)車(chē)、無(wú)人機(jī)和便攜設(shè)備等的理想供能選擇，而且鋁空氣電池只需要更換負(fù)極金屬板，不需要充電，提高了充電效率和便捷性。將金屬空氣電池與鋰離子電池聯(lián)用，可使其兼具高蓄電量和長(zhǎng)續(xù)航的優(yōu)點(diǎn)，續(xù)航時(shí)間可達(dá)到鋰電設(shè)備的2～3倍。鎂空氣電池和鋁空氣電池可作為應(yīng)急電源，用于自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)的電力供應(yīng)或戶(hù)外活動(dòng)中的電源，它們結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于操作，關(guān)鍵時(shí)刻僅需加水即可提供可靠的電源供應(yīng)，2公斤左右的金屬空氣電池即可滿(mǎn)足三口之家的應(yīng)急用電，并且不會(huì)產(chǎn)生噪聲和有害物質(zhì)，是綠色安全的電力來(lái)源。對(duì)于地形復(fù)雜的地區(qū)或者邊遠(yuǎn)島礁，采用金屬空氣電池供電，技術(shù)難度低，安全性高。