Es mag seltsam klingen, aber als Elektrodenmaterial für Batterien eignet sich sogar ganz gewöhnliche Luft. Der in ihr enthaltene Sauerstoff reagiert dabei mit den Wasser-Molekülen des Elektrolyten zu Hydroxid-Ionen. Da er dazu Elektronen aufnehmen muss, fungiert er als Pluspol, bei Batterien Kathode genannt. Die Anode besteht dagegen aus einem unedlen Metall (Me), dessen Atome Elektronen abgeben und als positive Ionen in Lösung gehen. Die Elektrodenreaktionen lauten also:

Anode: Me Men+ + n e–

Kathode: O2 + 2 H2O + 4 e– 4 OH–

Gesamtreaktion: 4 Me + n O2 + 2n H2O 4 Me(OH)n

Solche Metall-Luft-Batterien sind schon relativ lange bekannt und haben teils auch kommerzielle Verwendung gefunden – wie die 1977 eingeführte Zink-Luft-Batterie, die in Form von Knopfzellen heute üblicherweise als Stromquelle für Hörgeräte dient. Allerdings leiden sie unter einem gravierenden Nachteil: Da der Sauerstoff nur langsam aus der Luft in das Trägermaterial der Kathode dif­fundiert, ist die erzielbare Stromstärke und damit die elektrische Leistung relativ gering. Deshalb lassen sich mit Metall-Luft-Batterien bisher nur Geräte betreiben, die recht wenig Strom verbrauchen ...