硼氢化钠（NaBH₄）是一种研究较多的非碳燃料，其能量密度高，氧化时没有温室气体排放，能够在接近室温时产生较高的电流密度；然而其问题是将氧化产物硼酸转化为NaBH₄的费用较高限制了其应用。直接NaBH₄燃料电池是一种碱性电池，以含10%～20%NaBH₄的NaOH溶液为燃料，以空气或H₂O₂为氧化剂，电极反应为：

阳极反应：BH₄^-+8OH^-→BO₂^-+6H₂O+8e

阴极反应：4H₂O+2O₂+8e→8OH^-

总反应：BH₄^-+2O₂→BO₂^-+2H₂O

随着溶液pH降低，将发生NaBH₄的水解反应，影响燃料利用率。(www.daowen.com)

BH₄^-+2H₂O→BO₂^-+4H₂

阳极催化剂除传统的碳担载的Ni、Pd、Pd金属外，不同类型的储氢合金也得到了广泛的研究，有一种机理认为BH₄^-将H转移到储氢合金中而后发生H的氧化，而阳极氧化的催化剂最有效的仍然是Pt-C体系。虽然在碱性条件下操作，但不同于AFC，直接NaBH₄燃料电池使用高分子隔膜，其中包括阳离子交换膜和阴离子交换膜两种。阳离子交换膜选择性透过Na⁺离子，常用的是EW=1100的Nafion膜，使用阳离子交换膜的问题是会使隔膜两侧产生很大的NaOH浓度梯度影响电池的正常运行。阴离子交换膜使OH^-选择性通过，在电池反应中仅发生BH₄^-向BO₂^-的转化，能有效避免电解质失衡的问题，但是当前大多数阴离子交换膜在强碱性条件下稳定性较差，且制备成本高昂，尚未有商品化的产品。总地说来，NaBH₄燃料电池的成本高于DMFC，分析表明在低功率、持续运行时间较短的情况下NaBH₄燃料电池更有优势，因此在某些特殊的应用领域（主要是低功率、对寿命要求不高的应用）仍然是一种有吸引力的燃料电池类型，并且随着制备技术的提高NaBH₄的价格也有望下降。Medis公司推出了1W的NaBH₄燃料电池产品^[51]。

图13-53 微生物燃料电池结构示意图