鎂燃料電池 具有比能量高、使用安全方便、原材料來源豐富、成本低、燃料易于貯運、可使用溫度范圍寬(–20℃~80℃)及污染小等特點。作為一種高能化學電源，擁有良好的應用前景，因此很多研究學者與單位對其進行了研究。

早在20世紀60年代，美國GE公司就對中性鹽鎂燃料電池進行了研究。隨后美國海軍海底戰事中心(Naval Undersea WarfareCenter)與麻省理工大學(University of Massa-chusetts Dartmouth)以及BAE Systems公司共同研制成功了用于自主式潛航器的鎂-過氧化氫燃料電池系統。該電池采用海水作電解質，鎂合金作陽極材料，液態過氧化氫作陰極氧化劑。該電池提供了一個成本較低并且更為安全的高能動力，是低速率、長壽命的自主式潛航器的理想驅動電源。

20世紀90年代初，Westinghouse公司研制出了海洋應用的圓柱型海水電解質鎂/空氣燃料電池。1996年，挪威與意大利共同開發了鎂燃料電池，并應用于180m深的海底油井或氣井探測的海洋水下自動控制系統。該海水電池采用商業鎂合金作陽極，海水作電解質，海水中溶解的氧為氧化劑，陰極用碳纖維制造。這個電池系統能量達到650kWh，系統設計壽命為15年。

加拿大Greenvolt Power公司研制的100W和300W級鎂/鹽水/空氣燃料電池(MASWFC)，能量密度是鉛酸電池的20倍以上，可為電視、照明燈、便攜電腦、手機及GPS等設備供電。加拿大Magpower Systems公司研制的鹽水電解質鎂/空氣燃料電池，能連續提供300W功率，成功應用于偏遠地區水凈化系統水泵的供電。

Medeiros等研究了Mg-H2O2半燃料電池，電池的陽極為鎂合金AZ61，導離子膜是Nafion-115，陰極為垂自植入到碳紙上的碳纖維擔載的Pd-Ir，陽極電解液為海水，陰極電解液為海水硫酸過氧化氫，單電池在連續30 h的放電期間內，在25mA/cm2的電流密度下，電池電壓穩定在1.77V~1.8 V之間。根據消耗的鎂，過氧化氫和硫酸的質量計算出來電池的比能量達500~520Wh/kg。

然而，鎂燃料電池總體上存在著三大缺陷：(1)容量損失大，(2)負極利用率低，(3)電壓損耗大。其中，容量損失大和負極利用率低主要是由于鎂的自腐蝕引起的，而鎂的負差效應將進一步加劇鎂的自腐蝕，因此，很多學者通過制備鎂合金和運用電解液添加劑兩種途徑來降低鎂的自腐蝕，提高電池容量和負極利用率。而電壓損耗大則受鎂及鎂合金放電產物和正極活性物質的影響，可通過運用電解液添加劑和制備新型催化劑來解決。

來源：鎂輕量化研究院