本文使用铝合金作阳极、空气电极作阴极、氯化钠溶液作电解液,组装了开放式结构铝空气电池,同时使用镁阳极组装了封闭式结构镁空气电池。通过析氢、极化、放电和SEM等测试方法,研究了铝合金阳极及镁阳极的电化学性能,考察了电池不同结构参数对放电性能的影响,确定了铝/镁空气电池的最佳结构参数及放电性能。实验结果表明,采用高活性铝合金阳极及空气电极组装的开放式结构铝空气电池,当正负极板间距为8mm时,在室温20℃,3.5%的食盐水中,开路电压大于1.5V,以4Ω电阻作为负载放电(电流密度约2mA/cm2),工作电压可稳定在1.1V以上,铝阳极消耗率达到95%以上,利用率达到44.97%,实际比能量达到1.34Ah/g(1540Wh/kg)。产物可自行脱离电池,解决了因反应产物堆积引起的电池内阻增大的问题,保证了电池的长时间稳定放电。成功研制了由4个电池单体串联组成的开放式铝空气电池组,电压损失控制在5%以下,当使用发光二极管作负载时,工作电压稳定在4.0V以上达到80小时,单次放电可使二极管正常工作100小时以上。采用纯镁阳极及高催化活性空气电极组装的封闭式结构镁空气电池,反应产物可自行脱落并沉淀到电池底部,获得了较长的稳定放电时间。极板间距为6mm时电池性能最优。镁阳极与电解液质量比为1:16时可达到更换阳极板充电频率与更换新鲜电解液频率一致。电池单体开路电压达到1.8V以上,当放电电流密度为20mA/cm2时,阳极利用率可达54.9%,即实际比能量1.21Ah/g,当以2mA/cm2电流密度放电时,阳极利用率为23%。由两块电池单体串联组成的镁空气电池组以2.2V/0.3W灯泡作为负载时可稳定工作50小时以上。