这种电池以镁为阳极 ，炭材为阴极 ，海水作电解质 ，海水中溶解的氧气为氧化剂 ，一般为开放式结构该类镁海水电池的电化学反应 如右图 ：
与自腐蚀相共轭的是镁阳极表面的析氢过程 ，即自放电过程 ，是影响其有效使用的主要因素。电极理想的过程控制应该是尽量控制自腐蚀过程 ，增加镁 阳极的有效放电效率。由于电解质和氧气直接取自海水，唯一消耗的是镁 ，因而具有很高的比能量，且结构简单 、造价低廉、安全可靠 、干存储时间无限长。由于受海水中溶解氧气浓度限制 (约 0．3moL／m ，对应 电量 28A ·h／m )，输出功率较小 ，适用于长期在海下工作的小功率电子仪器，如水下通讯设备、海下导航仪 、航标灯等。以镁合金 AZ61为燃料制备了海水溶解氧电池 ：阳极镁合金尺寸为 618．4cm×110．0cm，阴极为碳纤维 ，绑束在铁丝上形成试管刷式结构 ，管刷直径 9cm，l4个碳纤维刷式阴极被焊接到 4,80em 的铁圈上 ，铁圈被固定在 1个 1m×1m×1m 的铁框架内，而镁合金则固定在铁框架中心 ；此电池的初始电压为 1．2V(2w 负载)，20h后增加并稳定在 1.6V，总输出功率 已达 55kW ·h。2008年 ，日本开发了深海地震探测仪 ：电池 的阳极为 4,0．184m×2．200m的镁合金棒 ，阴极为碳纤维和铁集流体 ；使用4组SWB1200海水电池连续对 5577m深海地床供电，5年运行结果表明，电池组的平均输出功率为13W，能量密度能够达到 318W ·h／kg，大大高于碱锰电池的 150W ·h／kg。法国和挪威合作研制的名叫“CLIPPER”的 自动水下航行器 (AUV)所用的电源也是该类海水电池 ，预计可在 2m／s航 速下行驶1600海里。可见 ，其具有巨大的应用前景。以氧化处理的碳纤维刷作阴极材料 ，镁合金作阳极材料制作3台样机作连续实海放电测试 ，运行2个月表明，与商品化的海水电池 SWB1200初步相比，该海水超级电容溶解氧电池具有更高的体积比功率密度 。
该类电池主要以 Mg／H2O2半燃料海水电池为主。与铝电极相比，采用镁电极可不添加 NaOH等碱性电解质 ，能较大幅度提高比能量 。但能承载的电流密度较 Al／H2O2 低 ，一般在 50mA／c㎡ 以下。
中性(碱性 )Mg／H2O2 半燃料电池一般可 表示为(一)MglNaCl(NaOH)lH2O2( )，其电极反应 ：
美国海军水下作战中心 (NUWC)为无人水下航行器 (UUV)设计的 Mg／H2O2电池 阳极为 AZ61镁合金 ，阴极为碳载 Pd—Ir催化 ，阴极和 阳极之间用甘油处理过 的 Nafion 115隔离 ，采用双极性堆式结构 ，电极面积 1000cm ，通过延长导流板流道来减小漏电电流 ，研制初期这种电池存在的问题是生成的Mg(OH)2和MgCO3沉淀覆盖电极表面，向电解液中加入 0．1moVL硫酸后 ，25mA／cm放电时 ，电压 由 1．1～1．2V(50℃)提升至 1．3～1．5V-6；优化工艺参数后 ，电压达到 1．7V ，25℃时 H202的利用率达到 86％，电池本体比能量达 500—520W ·h／kg。
一： Mg／CuCI
Mg／CuCl系列海水电池负极 为镁合金 ，正极为氯化亚铜 ，电池采用双极性结构 。电极反应原理如下 ：
为增加负极的负电位 ，使反应产物易于脱落 ，美国在镁合金中添加了 Pb和 Ti；而俄罗斯 由于缺 Pb及 Ti，将Mg3Hg加人其 中并获得了成功。该 Mg／CuCl系列海水电池于20世纪80年代末期就用作鱼雷动力电池，其比能量可达 150W ·h／kg，价格为同容量银锌电池的 1／3。
二：Mg／AgCl
Mg／AgCl海水电池也是目前鱼雷中应用比较广泛的一种一次 电池，其负极是镁合金 ，正极是氯化银 ，采用双极性结构。电极反应原理如下 ：
海水是镁阳极很好的活化溶液 ，其在海水中能长期保持活性 ；同时由于镁的极化较大 ，对电极反应的热效应也较大 ，保证了该电池具有 良好 的低温性能 ，无需辅助加热装置就可适应 一6O℃低温 ，以溶解度很低 的AgCl作正极。Ag／AgCl电极电位非常稳定 ，能作为中性溶液中的参比电极 ，其放电后转化为导电性良好 的Ag，电池内阻很小 ，适用于大电流密度下工作 。因此 ，该 电池系统放 电电压平稳 ，比能量可高达 88W ·h／kg左右 ，耐高温 、低温性 能均 良好 ，可进行大电流放 电。这种电池靠海水激活 ，平时处于干态保存 ，搁置时间可长达5年，但这一体 系需要消耗贵金属 Ag，造价高 ，其总功率有待提高。
