镁空气电池在实际应用之中发现的问题
镁电池优缺点简介
镁电池优缺点简介随着全球能源消耗高速增长，环境日益恶化，以化学电池代替交通行业中的石油成为竞相研究的热点，特别在电动汽车领域中的应用。
现在使用的二次电池主要是Pb酸、Ni-Cd、Ni-MH及Li离子电池，它们在应用于电动汽车方面显然都不太理想。
前两种电池含有害元素Pb和Cd，严重污染环境。
锂离子二次电池则更适用于小容量，大容量储电时，由于Li的特别活泼，会遇到安全问题；另外，锂离子电池因为成本较高，Li和Co资源相对比较缺乏，提炼难度大，易造成环境污染。
环保廉价、能量密度比高的二次可循环镁离子电池将是一个重要的替代能源载体。
在元素周期表中，Mg与Li处于对角线位置，两者有相似的化学性质（表1）。
与锂离子电池相比较（表2），镁离子电池的优点主要有以下几点：（一）Mg蕴藏丰富，价格低廉，海水和土壤中含有丰富的氯化镁和氧化镁提炼方便，节能。
（二）Mg安全无污染且加工处理比锂方便；Mg的化合物无毒或者低毒，可循环性能好，具有生物和环境友好性，属于绿色能源。
（三）电极电位较低，能量密度高。
（四）循环寿命性能好，（-20~80 °C条件下）循环2000次后容量仅损失15%。
（五）安全性能高，熔点高达649 °C。
表1 镁和锂的性质对比表 2 镁离子电池与锂离子电池的相关参数比较基于以上优点，1990年，Gregory等人首次报道了较完整的镁二次电池系统进行试验。
该电池充放电的库仑效率可达99% ，虽然存在低的开路电压、高极化等不足、无足够稳定性等问题而不成功，但却说明了二次镁电池从技术上是可行的。
其后，由Aurbach等人组装的镁二次电池在性能上明显提高，该电池在电流密度0.2~0.3 mA/cm2下，放电平台达到了1.1~1.2 V 左右，循环近600次，向实用迈出一大步。
还有很多其他类似报道，其质量比容量从几十到410 mAh/g 不等，实用性和稳定性均不佳。
理论上，镁离子电池比锂离子电池具有更大的研究空间。
中学化学原电池实验的创新设计
中学化学原电池实验的创新设计作者：***来源：《中学教学参考·理科版》2022年第05期[摘要]文章借助数字化传感器对高中化学必修1的原电池实验进行了创新性的改进，探究了将水果电池、锌铜苹果醋电池和镁空气电池三种电池运用于多种用电器（包括LED二极管、电子手表、风扇、玩具小车、手机等）中的情况，取得了很好的实验效果。
[關键词]原电池;用电器;实验改进;创新设计[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2022）14-0076-03一、问题的提出在中学化学课程中，原电池实验具有十分重要的地位和作用，对于学生学习原电池的历史、掌握原电池原理、感受化学能转化为电能的过程有较大的帮助。
受篇幅的限制，化学教材内容的编排略为简洁，教材中仅仅用铜锌原电池（锌片和铜片连接电流表浸泡在稀硫酸溶液中）来证明“化学能可转化为电能”。
但这种简易的铜锌原电池连接用电器（小灯泡等）时难以得到明显的实验现象，在实际教学中，学生普遍感到证据不足，说服力不强，无法直观地感受化学能到电能的转化过程。
文献调研发现，水果电池、盐水伏打电池等演示实验一直存在电压小、电流不稳定、现象不明显等问题，导致相关的实验不易成功。
因此，创新设计中学化学课堂的原电池实验很有必要，也很有意义。
二、原电池实验的创新设计利用实验室和生活中常见的材料，笔者设计了三种可用于中学化学教学演示的原电池实验，即水果电池实验、铜锌苹果醋电池实验以及镁空气电池实验，并使用便携的数字化传感器，对比探究了不同原电池实验的优缺点并逐步加以改进，最终设计出的简易电池装置能够使生活中多种常见的用电器工作（包括LED二极管、电子手表、风扇、玩具小车、手机等），达到了很好的实验演示效果。
（一）传统的水果电池实验选用苹果、香蕉、橙子、柠檬等水果以及土豆，将它们均匀切成四份，每份相当于一个电池组;铜片和锌片作为极片，并在铜片和锌片上标注好分度值，以便做深度标记。
镁空气电池研究进展
2023镁空气电池研究进展contents •镁空气电池概述•镁空气电池研究背景•镁空气电池关键材料与技术•镁空气电池性能测试与评价•镁空气电池应用领域与场景•镁空气电池研究展望与挑战目录01镁空气电池概述镁空气电池是一种金属-空气电池，以镁为负极，以空气中的氧气为正极，利用镁和氧气在电解质中发生氧化还原反应产生电能。
镁空气电池具有较高的理论比能量和良好的循环寿命，是一种具有潜力的可充电电池体系。
镁空气电池定义1镁空气电池工作原理23在镁空气电池中，负极镁在电解质中发生还原反应，释放出电子，产生镁离子。
正极空气中的氧气在电解质中发生氧化反应，与电子结合产生氧离子。
电子在外电路中流动产生电流，实现电能和化学能的相互转化。
镁空气电池优缺点•优点•高理论比能量：镁空气电池具有较高的理论比能量，可达到200Wh/kg以上。
•长循环寿命：镁空气电池的负极金属镁具有较好的稳定性，可实现长循环寿命。
•可充电性：镁空气电池具有可充电性，可反复充放电使用。
•缺点•高成本：镁资源较为稀缺，导致镁空气电池成本较高。
•高温工作：镁空气电池需要在高温下工作，对电解质和材料的要求较高。
•氧气传输：镁空气电池需要高效传输氧气到正极，对电池结构和设计要求较高。
02镁空气电池研究背景镁空气电池是一种潜在的高能量密度电池，由于镁的储量丰富、成本低廉等优势，有望替代传统的锂离子电池。
目前，镁空气电池的研究尚处于实验室阶段，各国研究者正致力于提高镁空气电池的能量密度、循环寿命和安全性。
镁空气电池具有高能量密度、低成本、环保等优势，有望在电动汽车、移动设备等领域替代传统的电池。
镁空气电池的研究对于推动能源储存和转化领域的可持续发展具有重要意义，可以为社会带来巨大的经济效益和环保效益。
01提高镁空气电池的能量密度和循环寿命是当前研究的重点，研究者们正致力于开发新型材料和结构，以实现更好的性能。
02镁空气电池的安全性和生产成本也是需要解决的关键问题，对于实现镁空气电池的商业化应用至关重要。
mof材料 镁离子电池
mof材料镁离子电池
镁离子电池是一种新型的电池技术，在能量存储领域具有巨大的应用潜力。
与传统的锂离子电池相比，镁离子电池有着更高的能量密度、更低的成本和更长的循环寿命。
镁离子电池的正极材料主要是氧化镁，负极材料则是由碳材料或金属合金构成。
电解液一般采用含镁离子的溶液，如镁盐或镁合金。
在充放电过程中，镁离子在正负极之间循环移动，从而实现能量的存储和释放。
与锂离子电池相比，镁离子电池具有较高的电压和较低的自放电率，能够提供更稳定的电压输出。
此外，镁离子电池的资源丰富、环境友好，且镁离子在充放电过程中的体积变化较小，不易引起电池膨胀和容量衰减。
然而，目前镁离子电池仍存在一些挑战。
例如，镁离子在电解液中的活动度较低，导致了电池的充放电效率不高。
此外，电极材料的稳定性和电解液的寿命也需要进一步改进。
尽管存在一些技术难题，镁离子电池仍然被认为是一种有潜力取代锂离子电池的新型能量存储技术。
随着对镁离子电池研究的不断深入，相信在不久的将来，镁离子电池将在能源领域发挥重要作用。
镁合金压铸技术的几个主要问题及其应用前景
镁合金压铸技术的几个主要问题及其应用前景1前言镁合金材料1808年面世, 1886年始用于工业生产。
镁合金压铸技术从1916年成功地将镁合金用于压铸件算起，至今也经历了八十余年的发展。
人类在认识和驾驭镁合金及其制品的生产技术方面，经历了漫长的探索历程。
从1927年推出高强度MgAl9Zn1开始，镁合金的工业应用获得了实质性的进展。
1936年德国大众汽车公司开始用压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车的发动机传动系统零件，1946年单车使用镁合金量达18kg左右。
美国在1948～1962年间用热室压铸机生产的汽车用镁合金压铸件达数百万件。
尽管如此，过去镁合金作为结构材料主要用于航空领域，在其它领域，世界上镁的主要用途是生产铝合金，其次用于钢的脱硫和球墨铸铁生产。
近年来, 由于人们对产品轻量化的要求日益迫切，镁合金性能的不断改善及压铸技术的显著进步，压铸镁合金的用量显著增长。
特别是人类对汽车提出了进一步减轻重量、降低燃耗和排放、提高驾驶安全性和舒适性的要求, 镁合金压铸技术正飞速发展。
此外，镁合金压铸件已逐步扩大到其他领域，如手提电脑外壳，手提电锯机壳，鱼钩自动收线匣，录像机壳，移动电话机壳，航空器上的通信设备和雷达机壳，以及一些家用电器具等。
镁主要由含镁矿石提炼。
我国辽宁省大石桥市一带的菱镁矿储量占世界储量的60%以上，矿石品位高达40%以上。
我国生产的镁砂和镁砂制品大量用于出口。
充分利用我国丰富的镁砂资源进行深度开发，结合我国汽车、计算机、通讯、航天、电子等新兴产业的发展，促进镁合金压铸件的生产和应用，是摆在我国铸造工作者面前的一项任务。
2 压铸镁合金的研究镁合金的密度小于2g/cm3，是目前最轻的金属结构材料，其比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；其比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；其耐腐蚀性比低碳钢好得多，已超过压铸铝合金Ａ380；其减振性、磁屏蔽性远优于铝合金；鉴于镁合金的动力学粘度低，相同流体状态(雷诺指数相等)下的充型速度远大于铝合金，加之镁合金熔点、比热容和相变潜热均比铝合金低，故其熔化耗能少，凝固速度快，镁合金实际压铸周期可比铝合金短50%。
金属空气电池在军民两用领域的应用研究
文章编号：1009-8119 ( 2018 ) 03 ( 1 ) -0064-04金属空气电池在军民两用领域的应用研究史腾飞李仲铀董姗姗王珊珊(中国船舶工业综合技术经济研究院，北京100081摘要随着新能源技术的不断发展，金属空气电池因其具有容量大、成本低、清洁环保及放电稳定安全等特性而受到了广泛重视。
与传统的燃料电池相比，金属空气电池以氧气作为氧化剂，活性金属作为负极，并通过与 电解液进行反应而产生电能，其原理与干电池类似，是当前新能源电池发展的重要方向之一。
对当前几种前沿金 属空气电池的研究进展及其应用进行了分析与研究。
关键词金属空气电池，军用，民用，应用近年来，随着新能源技术的发展，电力系统越来越多 地被应用于代替传统的能源系统，充电站、电动汽车、电 力推进器系统等已成为当前新能源技术应用的热门方向， 而电源装置则是新能源技术发展的关键。
金属空气电池是 一种新型化学电池，兼具原电池和燃料电池的优点，具有 比功率高、使用年限长、节能环保等优点，并且因原材料 较为丰富而成本较低，是面向21世纪的新型清洁绿色能源 之一。
目前，金属空气电池的主要类型有铝一空气电池、 锌一空气电池、镁一空气电池、埋一空气电池、钠一空气 电池，以及铁一空气电池。
本文将对以上几种金属空气电 池的国内外研究进展及应用情况进行介绍。
1金属空气电池发展情况概述1.1金属空气电池的原理及结构金属空气电池是以金属或金属混合物为电池负极，以 空气中的氧或纯氧作为正极的活性物质，在中性或者碱性 电解液的条件下发生氧化还原反应，在反应中释放电子而 产生电流的装置，如图1所示。
图1金属空气电池放电时的状态在放电时，氧气在正极发生还原反应，方程式如下:O 2+2H 2O +4e -—4OH -相应的负极通常只能以不同金属M 失去电子来进行平衡，反应方程式如下：M ^M "++«e -由于负极所用的金属不同，金属电池的性质有所不 同。
铝空气电池工作原理_铝空气电池致命缺点
铝空气电池工作原理_铝空气电池致命缺点展开全文铝空气电池工作原理铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似，铝空气电池以高纯度铝Al（含铝99.99%）为负极、氧为正极，以氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）水溶液为电解质。
铝摄取空气中的氧，在电池放电时产生化学反应，铝和氧作用转化为氧化铝。
铝空气电池的进展十分迅速，它在EV上的应用已取得良好效果，是一种很有发展前途的空气电池。
铝空气电池构造特点在单体电池中以铝（Al）为负极、氧为正极，在铝空气电池两侧有一对辅助空气电极，作为铝空气电池正极，在工作时只消耗铝和少量的水。
铝空气电池主要特点（1）比能量高。
铝空气电池是一种新型高比能电池，理论比能量可达到8100Wh/kg目前研发的产品已经能达到300-400Wh/kg，远高于当今各类电池的比能量。
（2）比功率中等。
由于空气电极的工作电位远离其热力学平衡电位，其交换电流密度很小，电池放电时极化很大，导致电池的比功率只能达到50-200W/kg。
（3）使用寿命长。
铝电极可以不断更换，因此铝空气电池寿命的长短取决于空气电极的工作寿命。
（4）无毒、无有害气体产生。
电池电化学反应消耗铝、氧气和水，生成Al2O3·nH2O，可用于干燥吸附剂和催化剂载体、研磨抛光磨料、陶瓷及污水处理的优良沉淀剂等。
（5）适应性强。
电池结构和使用的原材料可根据实用环境和要求而变动，具有很强的适应性。
（6）电池负极原料铝廉价易得。
相比于其他的金属，金属铝的价格比较低，金属阳极的制造工艺比较简单。
铝空气电池致命缺点铝对人体不会造成伤害，可以回收循环使用，不污染环境。
铝的原材料丰富，已具有大规模的铝冶炼厂，生产成本较低。
铝回收再生方便，回收再生成本也较低。
而且可以采用更换铝电极的方法，来解决铝空气电池充电较慢的问题。
正如所有的事物有其优秀的一面也有不足的一方一样，铝空气电池也有不足之处。
虽然它含有高的比能量，但比功率较低，充电和放电速度比较缓慢，电压滞后，自放电率较大，需要采用热管理系统来防止铝空气电池工作时的过热。
干货一文了解镁合金的腐蚀与防护
干货一文了解镁合金的腐蚀与防护资源消耗和环境污染已成为21世纪人类可持续发展面临的首要问题。
镁合金以质轻、结构性能优异以及易于回收等众多优点成为装备制造业轻量化发展的首选材料；而且，无论在储量、特性、应用范围、循环利用、以及节能环保等方面和钢铁产业相比，镁合金均具有非常明显的优势。
据预测，随着镁合金应用技术和价格两大瓶颈的突破，全球镁合金用量将以每年20%的幅度快速增长，这在近代工程金属材料的应用中是前所未有的。
大规模开发和利用镁合金的时代已经到来，它必将成为未来产业革命可持续开发资源的核心。
然而，由于镁的化学性质十分活泼，标准电极电位很负（-2.36VSCE），导致镁合金的耐腐蚀性很差，在腐蚀性介质中很容易发生严重的腐蚀；并且，镁合金的表面膜疏松多孔，MgO的PBR值为0.81,对基体保护能力差。
不适用于大多数的腐蚀环境。
因此，迄今为止，镁的应用仍然非常有限，镁合金的腐蚀与防护问题越来越受到人们的重视。
镁合金要大规模应用于工业，必须选用或开发适当的合金或对镁合金进行各种表面处理，采取一定的防护措施对镁合金构件进行保护。
在近几年的镁合金腐蚀与防护研究热潮中，具有不同功能特性的镁合金表面防护技术被广泛地研究，同时，针对新型镁合金的成分、结构、组织形态等方面也展开了大量电化学腐蚀机理的研究。
下面我们将简要介绍当前镁合金腐蚀与防护发展的现状。
1 镁合金电化学腐蚀行为及影响因素镁合金腐蚀的直接原因是合金元素和杂质元素的引入导致镁合金中出现第二相，在腐蚀性介质中，化学活性很高的镁基体很容易与合金元素和杂质元素形成腐蚀电池，诱发电偶腐蚀；此外，镁合金的自然腐蚀产物疏松、多孔，保护能力差，导致镁合金的腐蚀反应可以持续发展。
镁合金在潮湿的大气、土壤和海水中均会发生电化学腐蚀。
镁合金的腐蚀与纯镁的腐蚀相近，以析氢为主，氢离子的还原过程和阴极析氢过电位对镁的腐蚀过程起重要作用。
腐蚀过程的反应式为：Mg+2H2O→Mg（OH）2+H2↑。
镁空气储备电池具备独特优势
镁空气储备电池具备独特优势链接：/tech/46992.html来源：证券时报网镁空气储备电池具备独特优势2013年的一大关键词就是高科技，全球资本市场也不断掀起科技股的炒作潮，高科技也在四川地震灾区展现重要作用。
据相关媒体报道，中科院大连化学物理研究所研制的“镁空气储备电池”，一亮相四川灾区便引来广泛关注。
镁空气储备电池能满足一台10瓦LED照明灯工作30天，或为200部智能手机充满电。
分析人士指出，鉴于镁储备电池的独特优势，其未来的普及将有望带动金属镁需求的增长。
镁空气储备电池地震灾区显身手牵动心弦的四川芦山地震现场，活跃着多支救灾队伍。
除了公众熟知的子弟兵、医疗、志愿者等队伍外，还有数支特殊的队伍，即科技救灾队伍。
其中，镁空气储备电池组成的应急移动电源设备队伍大受关注。
科学家们此次带来的物品，几乎成为灾民的生活必备之物。
芦山县姜维路有一排清一色的黑色帐篷，这里驻扎着来自四川省内其他市县的交警支援队伍，帐篷里那台抢手的“充电器”和“照明灯”深受军民的喜爱。
据介绍，这台大小1.2升、重1公斤左右的“充电器”，学名是“镁空气储备电池”，是中科院大连化学物理研究所国家973计划首席科学家孙公权专门为灾区带来的。
用孙公权的话说，这个小家伙能满足一台10瓦LED照明灯工作30天，或为200部智能手机充电。
这款“镁空气储备电池”能量十分高，能量密度单位达到800瓦时/千克，1公斤这种新型电池，相当于运用于汽车的铅酸电池的30倍。
孙公权介绍：“不需要充电，换了镁片加点水就能接着干。
”需要指出的是，这台抢手的“充电器”才刚刚走出实验室不久。
由中国科学院大连化学物理研究所主导的金属空气储备电源研究，主要是针对金属空气电池（包括镁-空电池、锂-空电池、锌-空电池和铝-空电池），通过对电池关键材料、系统集成和加工技术的创新研究，重点解决金属阳极腐蚀与钝化、空气阴极稳定性、固体产物管理及电池集成与加工技术等诸多问题，从而提高了金属空气电池的性能与寿命，降低了其成本。
镁合金的危害及防护
镁合金的危害及防护镁合金由镁及其他合金元素（如铝、锌、锰等）组成，具有较低的密度、高的强度和较好的耐腐蚀性能。
它广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域，但同时也存在一定的危害性。
本文将从三个方面介绍镁合金的危害及防护措施。
一、危害1. 燃烧性：镁合金具有极高的燃烧性，遇到高温或火源会发生剧烈燃烧，生成大量的火焰和烟雾，释放出大量的热能。
这可能导致火灾事故，对人们的生命财产造成威胁。
2. 电化学腐蚀性：镁合金对水和湿气极其敏感，容易发生电化学腐蚀。
当镁合金与水或湿气接触时，镁会与水分发生反应，生成氢气和氢氧化镁，导致材料的腐蚀和损坏。
3. 皮肤刺激性：镁合金粉末、颗粒等形式的镁合金在与皮肤接触时可能引起刺激和过敏反应，导致皮肤炎症、疼痛、瘙痒等不适症状。
二、防护措施1. 灭火装备和安全管理：在使用镁合金时，应加强消防设备和灭火器材的配置，严格控制火源。
避免使用明火或高温设备接触镁合金，防止引发燃烧事故。
同时，建立完善的安全管理制度，加强员工的安全教育培训，提高他们对镁合金危害的认识和防范意识。
2. 防腐措施：镁合金在生产过程中，应保持干燥，并尽量避免与水或湿气接触。
可以采用合适的防锈涂层、涂装或其他防腐措施，保护镁合金的表面，减少氧化和腐蚀的发生。
3. 个人防护措施：在接触镁合金时，应佩戴适当的个人防护装备，如防护眼镜、防护口罩、防护手套和防护服等。
特别要注意保护眼睛和呼吸系统，避免镁合金粉末、颗粒等进入体内引起刺激或损害。
4. 废弃物处理：处理废弃的镁合金材料时，应当严格遵守相关的环保法规。
镁合金废物应妥善贮存、运输和处理，以防止引起环境污染和危害。
可以采用专门的废物处理公司进行处理，遵循环保要求。
总之，镁合金在使用过程中可能存在燃烧、腐蚀和皮肤刺激等危害。
为了保护人们的生命安全和健康，应采取相应的防护措施，加强火灾防控和安全管理，注意防腐措施，佩戴个人防护装备，正确处理废弃物。
只有综合考虑这些方面，才能有效减少镁合金的危害，确保安全使用。
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镁空气电池在实际应用之中发现的问题
☉◇镁空气电池参考资料◇☉
镁空气电池作为动力电池主要存在问题
镁属于轻金属，密度为1.74g/cm3,熔点为714C，沸点为1412C，硬度为2.0.镁是活泼金属，电负性为1.31，标准电极位为-2.36V，理论比容量高达2.22A.h/g，在常见的金属中仅比锂（3.68 A.h/g）、铝（2.98 A.h/g）小，远大于锌（0.82 A.h/g）。
中国镁资源非常丰富，储量居世界首位，具有开发镁电池的优势。
另外镁电池具有低成本、无毒害、高功率、高能量密度等特点，因而受到极大重视。
目前镁干电池主要用作军用通讯设备的电源。
镁电池的开发已经超过40年，但商业化的可充放电的镁空气电池极少，这是由于很多技术难关到2013年为止尚未突破。
镁空气电池电解液添加剂方面的研究较少，镁电池需要在电解液中添加氢抑制剂，以降低过电势和自腐蚀性，减小自腐蚀产物膜结构的活化剂，促进腐蚀产物的脱落、活化镁负极、提高电池性能。
目前应用的氢抑制剂有锡酸盐、二硫代缩二尿和季铵盐等单一抑制剂，或是几种成分构成的复合型抑制剂。
对AZ31镁合金负极，采用季铵盐和锡酸盐的复合抑制剂可使阳极效率达到90%以上，比未添加抑制剂时提高13%，电池电压升高5%。
金属镁固有的性质而决定了镁空气电池的缺陷：
①镁的电极电势较低，化学活性较高，在大多数电解质溶液中溶解速度快，产生大量氢气导致负极利用率低；
②另外由于有害杂质存在，易发生微观原电池腐蚀反应，因而自腐蚀速率大；
③同时，反应产生较致密的Mg（OH）2钝化膜，影响镁负极的活性溶解，导致电压滞后。
因此镁电池研究的重点是开发高活性、低腐蚀速率的镁合金，以解决活化与钝化的矛盾。
镁负极中合金元素的影响：
镁电池的负极材料是高纯镁或镁合金，合金成分的不同造成的腐蚀行为不同，电池的性能也不同。
在镁合金中最常见有害金属杂质为铁、钴、镍、硅。
一般来说，若商用镁或镁合金中铁含量小于0.002%，镍含量小于0.001%，可作为阳极材料。
在镁中添加铝可以减少镁的腐蚀，这是因为铝和锰共同与铁作用，能减少铁的有害作用，铝的钝化膜更牢固，铝的存在可使电池有更好的储存性能，含量一般为
2%~10%。
添加锌能减少铝在晶界偏聚，使腐蚀更均匀，防止电池壳体由于不均匀的腐蚀引起穿透性的孔蚀，锌的含量为0.3%~3%。
锰能提高镁的抗腐蚀能力，含量一般为0.2%~0.6%，如果锰的含量超过0.6%，锰本身也使合金的抗腐蚀性能恶化。
在高氯酸镁溶液中的自腐蚀速率为MG>AP65>AZ61>AZ31,AZ31耐蚀性好。
所以很多镁电池都采用AZ31镁合金作负极，后来综合考虑电极的电压滞后和自腐蚀2个因素，有些电池采用了AZ21镁负极。
影响镁合金电极电位的主要是低熔点金属Ga和Sn，两者相互作用促进镁合金负极材料在较负的电位下仍可以正常溶解而不会发生严重的阳极极化，综合分析得到电化学性能最佳的镁合金工艺配方为：Pb 为6%、Sn为3%、Ga为2.5%、稀土为0.5%。
在组装Mg-Li/MgCl2/CuO 电池中发现，含13% Li的镁锂合金适合作电极材料，该电池工作电压比镁铝合金负极高。
新型的镁负极材料，在镁合金中添加合金元素Ga可以提高镁合金析氢过电位，减小镁合金自腐蚀。
在镁合金中加入碱金属、碱土金属、或稀土金属中的1种金属、或这些金属的任意2种或多种的组合可以控制钝化膜形成的厚度，使膜厚度处于可有效保护又可防止自放电的临界厚度范围，从而有效减轻现有技术中电压滞后的现象，既达到电压滞后时间可控制的目的，又避免了镁电极的无用消耗。
同时添加稀土镧或铈可使合金组织进一步细化，提高合金的机械加工性，并提高镁筒的表面质量和耐腐蚀性。
正极材料的研究现状
早期镁干电池是碳棒或石墨作正极的镁-空气电池，后来相关公司研究了二氧化锰作为去极化剂为正极材料的镁锰电池，但是单独使用二氧化锰导电性较差。
后来采用二氧化锰、乙炔黑、石墨的混合物质作正极材料，石墨和乙炔黑的加入可以增加电池的导电性。
为了增加镁合金的耐蚀性，在正极研究入手发现，正极中水含量的增加可以
改善镁的间歇放电和持续放电，增加41%的正极水，可以改善电池的性能，使电池容量增加29%。
近年来，有机化合物因理论库仑容量高而成为镁储备干电池的正极材料，如P-硝基甲苯、P-氯化硝基苯、P-硝基苯胺、P-硝基酚、P-硝基苯甲酸。
有专业人士比较了间位硝基苯及其3种单甲基取代物作为镁电池的正极材料，ortho或para位比meta位取代物表现出高的放电效率，这主要是由于诱导效应有助于硝基基团的电化学放电。
有专家研究了以非导电有机物1-硝基萘作为正极、以镁为负极，以不同溶液MgCl2、MgBr2Mg(ClO4)2为电解液的镁储备电池在不同电流密度下的放电性能，发现去极化剂1-硝基萘表现出高的还原效率。
有专家采用β-硝基-2-硝基苯乙烯为正极材料，发现在正极材料中加入V2O5或人造沸石，可以增加电池的容量，人造沸石的增加尤其明显，可增加15%左右。
该电池与Mg/Mg(ClO4)2/MnO2电池相比，起始放电电压较低，但是持续放电和间歇放电非常平稳，几乎没有衰减，且放电效率很高。
在海水电池的研究方面，罗韦因等采用不溶性导电基材修饰AgCl、CuCl2高分子导电膜或多孔基材上吸附Ag+、Cu2+、Ca2+等材料组成一次性海水电池。
AgCl海水电池的缺点是AgCl材料昂贵、生产成本高。
用处理过的碳极板代替AgCl，大大降低了成本。
该海水电池基于燃料电池技术原理，在碳板表面采用氧还原催化作用的物质处理，把海水中的溶解氧通过惰性正极转化成镁海水电池的正极活性
物质，该电池的结构是以镁合金阳极圆柱为中心，若干片正极在其一侧或四周呈放射状排列，正极采用片状并联。
添加稀土、铟、钙、镓等合金元素可以改善镁合金负极材料的性能。
镁电池的电解液以Mg(ClO4)2溶液最有前途。
以镁为负极的叠层镁锰干电池组在美国陆军已得到应用，中国也已将该种电池列入了军用镁电池标准（GJB885-90、GJB319A-97）。
镁电池目前主要供军事通信和气象测候仪、海难救生设备和高空雷达仪等使用。
由于镁的电负性为1.31，是活泼金属，镁合金的极化和腐蚀是影响其大规模应用的主要障碍之一，所以镁电池研究的重点是解决镁负极的自腐蚀和开发新型的镁负极材料。