Una de las mayores limitaciones de los automóviles eléctricos es su autonomía reducida, que apenas alcanza los 200 kilómetros en los coches eléctricos más avanzados, y viajando a poca velocidad. Si se soluciona ese inconveniente, en el futuro será posible bajar los costos de producción del coche eléctrico, disminuir de forma drástica el impacto ambiental y, como un beneficio extra, reducir los costos del transporte (ya que la electricidad es más barata que el petróleo).

El litio-oxigeno es 87% más ligero que las de iones de Litio, ya que usa carbono en lugar de óxidos de metales pesados. Las moléculas de oxígeno (aspiradas durante la conducción) son absorbidas a través de una capa de carbono. El oxígeno reacciona con los iones de litio disueltos en los electrolitos. Esa reacción electromecánica libera la energía almacenada en la batería.

Cuando el vehículo eléctrico está en movimiento, la batería usa el aire como reactivo. Efectuada la recarga, el oxígeno es enviado otra vez al ambiente.

La batería de litio-oxígeno es diferente a la de litio-ion. El concepto es muy similar, en esencia, a un motor de combustión. En el motor de gasolina se quema el combustible pero se usa el aire del exterior para eso. En la batería de litio-oxígeno hay que usar el aire del exterior para ayudar a la reacción química.

Si la tecnología de litio-oxígeno tiene éxito, estará disponible antes de 2020 para aplicaciones comerciales y entre 2020 y 2030 para el uso en automóviles eléctricos.