溶氧型海水电池由于具有良好的环境适应性和放电稳定性被广泛应用在海洋探测领域中,它主要由镁合金负极和溶氧正极构成。镁合金是一种优秀的电极材料,但是应用在海水电池中时存在自腐蚀过快和利用率较低的问题。而溶氧正极的放电性能极易受环境因素的干扰。本文从这两个问题出发,一方面对镁合金负极进行锡酸转化处理和硅烷化处理,目的是提高合金的耐腐蚀性进而提高电极利用率,研究了两种膜层对镁合金负极物理化学性能和电化学性能的而影响;同时对溶氧正极的组成和影响电池放电的因素进行了探究。采用浸渍法成功在镁合金表面制备了浅灰色锡酸转化膜,膜层的微观形貌为微米级球状颗粒堆积结构,可以有效隔绝基体与腐蚀介质的接触从而起到缓蚀作用。通过对溶液组成和工艺参数进行单一因素实验和正交试验,得到了锡酸转化的最佳工艺条件,研究表明,转化处理后的镁合金耐腐蚀性相比裸镁合金有了很大的提高。对镁合金与正极材料组成的海水电池进行恒流放电测试,结果表明转化处理后的镁合金负极放电比容量为1621.68 m Ah/g,较裸镁合金1190.1 m Ah/g的比容量提高了36%,电极利用率提高了15%。对镁合金表面的锡酸膜进行了硅烷化处理,在镁合金负极表面得到了锡酸-硅烷复合膜层。处理后镁合金的耐腐蚀性和疏水性能都得到了提高,电池放电比容量提高到1714.3m Ah/g,电极利用率为75%。本文还研究了不同的导电剂和催化剂对正极物理性能和电池放电性能的影响,PVDF溶液更适合作为电极粘结剂,而导电剂则采用Super P材料。研究了电池放电过程中其他参数的影响,当正负极间距为8 mm时,电池放电性能最佳;随着放电电流密度的增大,电池的放电电压而逐渐降低,因此溶氧海水电池更适合进行小电流长期供电。本文还对镁合金负极表面膜层的制备进行了市场经济分析,发现在镁合金表面进行锡酸转化、硅烷化处理的和制备溶氧正极成本均比较低,而且工艺简单,具备大规模投入使用的可行性,市场前景广阔。