电池的阳极由薄薄的金属锂箔构成，而不是像锂离子电池那样由石墨构成。如果没有石墨，电池单元中活性材料的比例就会高得多，从而提高能量密度并减轻重量。使用金属锂作为阳极，还可以在阴极上使用高容量材料。这可以使电池的能量密度达到当前水平的三到五倍。而目前最大的问题是安全问题。
     金属锂电池的短路通常是由于充电周期中金属沉积不均匀，阳极上形成树枝状结构。这些突出的针状物会导致阳极和阴极相互直接接触，因此防止它们的形成至关重要。控制金属锂在阳极上分布的因素有很多。在充电过程中发生的电化学过程中，金属锂的结构主要受到电流密度、温度和电解液中离子浓度的影响。研究人员通过模拟和实验来确定如何根据这些参数来优化充电。目的是在金属锂阳极上创造一个致密、理想的结构。研究人员制定了电池充电和操作的具体准则，在最大限度地提高效率的同时，将短路的风险降到最低。