Alkalimetalsuperoxid CsO2, RbO2, KO2 kan fremstilles ved direkte reaktion af metal og oxygen, mens fremstilling af NaO2 kræver trykreaktion af natriumperoxid og oxygen, og natriumsuperoxidet opnået ved direkte reaktion af simpelt stof udgør ca. 10 procent. De er orangegule stabile faste stoffer, der reagerer og ude af proportioner hurtigt med vand. O2 i reaktionen er en stærk Bronsted-base, som først reagerer med protonen for at generere superoxidsyre (HO2, pKa er ca. 4,88).
Andre metoder til at opnå alkalimetalsuperoxid omfatter:
① En flydende ammoniakopløsning, hvor oxygen oxiderer metaller ved lave temperaturer. Lithium superoxid kan opnås ved denne metode.
② Det er fremstillet ved nedbrydning af hydrogenperoxidforbindelse af alkalimetalhydroperoxid, såsom 2NaOOH · H2O2 og tilsvarende kaliumforbindelse kan nedbrydes for at opnå henholdsvis NaO2 og KO2.
I jordalkalimetaller er Ba (O2) 2 og Ca (O2) 2, superoxiderne af barium og calcium, også blevet fremstillet. Superoxider af Mg, Zn og Cd findes kun i de tilsvarende peroxider i form af fast opløsning med meget lille koncentration.
Fast superoxid nedbrydes ved opvarmning, reagerer med kuldioxid, passerer gennem peroxycarbonatmellemprodukt og opnår til sidst oxygen og carbonat. Kalium superoxid kan bruges som iltforsyningsmiddel i rumskibe og ubåde.
4KO2 plus 2CO2==2K2CO3 plus 3O2
