リチウムはとても軽い金属で、そのまま電極（負極）利用することで高い電池電圧を与えます。リチウムと空気中の酸素を電池活物質として活用することで、リチウムイオン電池の限界エネルギー密度を大幅に超える、充電してくり返し使うことができるリチウム空気電池が構成されます。
リチウム空気電池を実際に動かすには、周囲の空気から酸素ガスを効率的に取り込んでリチウムと反応させる電極（空気極）が重要な役割を果たします。例えば、不織布状の高導電ネットワークパスをつくるカーボンナノチューブ（CNT）を電極材料に用いることで、すかすかな構造で酸素をすばやく吸収することができ、なおかつ迅速に電池反応を進めることができる、軽くて薄い空気極を作ることができます。このような空気極を用いることで、リチウムイオン電池に匹敵する出力密度でリチウムイオン電池より5-10倍も大きな電池容量が得られるリチウム空気電池を作れるようになっています。
リチウム空気電池は従来のリチウムイオン電池や乾電池のような密封型の電池と異なり、動作させるのに外気（酸素ガス）の吸収・排出が必要な開放型の電池です。実際に電源利用できるリチウム空気バッテリーをつくるには、電極をスケールアップさせつつ効率的なガス吸収・排出を可能とするシステムと、それを支える材料も合わせて必要になります。そのような材料とシステム開発を通じて、軽量でコンパクトなリチウム空気バッテリーの創出を目指しています。軽量・小型・大容量を合言葉に、ドローンの長距離・長時間飛行や電子機器の圧倒的長時間駆動に貢献する電池材料・電池システムを創出します。