Как правильно писать "пол лимона" или "пол-лимона"?

Правильное написание зависит от контекста. Согласно правилам русского языка, через дефис (пол-лимона) используется, если слово после "пол" начинается:

- с буквы л (как в слове "лимона"),
- с гласной буквы,
- с заглавной буквы.
Например, пол-лимона, пол-апельсина, пол-Арбата.

Слитно (поллимона) не пишется.

Раздельно (пол лимона) пишется, если это свободное сочетание слов.
Например: "Он взял половину лимона" (но не разговорная форма "пол").
Отсюда мы получаем что правильно будет "пол-лимона".