金属空气电池（metal-air cell）是1993年全国科学技术名词审定委员会审定发布的电子学名词，指利用锌、镁、铝等金属与氧气反应发电的新型电池，具有蓄电量高（理论能量密度为锂离子电池6-10倍）、成本低廉及使用安全等特点 。其工作原理为负极金属释放电子并通过外电路传输至正极与氧气结合，电解质多采用水溶液或海水，其中正极由气体扩散层、催化剂层、集流体层组成，按负极金属可分为锌空气电池、镁空气电池和铝空气电池等类型 。
该电池最早于1878年提出概念，1932年锌空气电池首次应用于助听器。2015年加拿大滑铁卢大学团队将锌空气电池蓄电量提升40%，2023年西澳伊迪斯科文大学实现锌空气电池寿命超950小时 ，同年清华大学张强团队研发的双功能催化剂创ΔE=0.57 V活性纪录并成功应用于安时级锌空气电池 。铝空气电池方面，天津大学团队突破放电副反应问题，能量密度达900Wh/kg；镁空气电池由重庆大学研发能量密度达铅酸电池20倍。主要应用于电动车（续航超1000公里）、应急电源及边远地区供电，但存在析氢副反应、电极寿命短及正极氧气获取速度慢等技术瓶颈 。2025年工业和信息化部在新能源电池产业发展大会上提出系统布局金属空气电池等新一代电池研发工作以加速产业化进程 。国际市场预计2028年规模达11.73亿美元 。
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