直接硼氫化物燃料電池(DBFC)是堿性燃料電池的一個子類別，由硼氫化鈉或硼氫化鉀作為燃料和空氣/氧氣或過氧化氫作為氧化劑直接供給。DBFC是相對較新的燃料電池類型，目前處于開發階段，并且由于其相對于其他類型燃料電池的高運行潛力而具有吸引力。最近，據報道，DBFC在峰值功率方面可與質子交換膜燃料電池(PEMFC)相媲美，但在雙倍電壓下運行。

硼氫化鈉有可能被用于更傳統的氫燃料電池系統作為儲存氫的手段。氫可以通過硼氫化物的催化分解為燃料電池再生：NaBH4+2H2O→NaBO2+4H2直接硼氫化物燃料電池直接分解和氧化硼氫化物，避免了氫氣的產生，甚至產生略高的能量產量：陰極：2O2+4H2O+8e-→8OH-(E0=+0.4V)陽極：NaBH4+8OH-→NaBO2+6H2O+8e-(E0=-1.24V)總E0=+1.64V簡化的反應是：NaBH4+2O2→NaBO2+2H2O+電直接硼氫化鈉燃料電池的工作溫度為70°C(158°F)。

直接硼氫化物燃料電池的生產成本可能比傳統燃料電池更便宜，因為它們不需要昂貴的鉑催化劑。此外，它們具有更高的功率密度。DBFC的高工作電壓減少了電池組中實現所需額定電壓所需的電池數量（在串聯電路中），從而xxx降低了電池組成本。

不幸的是，直接硼氫化物燃料電池確實會從NaBH4與燃料電池加熱的水的副反應中產生一些氫氣。這種氫氣可以通過管道排出到廢氣中，也可以通過管道輸送到傳統的氫燃料電池。任一燃料電池都會產生水，并且水可以循環使用以允許更高濃度的NaBH4。更重要的是，通過DBFC發電的過程不容易逆轉。例如，硼氫化鈉(NaBH4)釋放出氫氣并被氧化后，產物為NaBO2（偏硼酸鈉）。

偏硼酸鈉可以通過幾種不同的技術加氫回硼氫化鈉燃料，其中一些理論上可能只需要水、電或熱量。然而，這些技術仍在積極發展中。截至2010年6月30日，許多聲稱能有效實現偏硼酸鈉轉化為硼氫化鈉的專利已經被調查，但都沒有得到證實——目前硼氫化物回收效率似乎遠低于1%，不適合充電車輛。

燃料的大規模生產預計價格低至5美元/公斤，與碳氫化合物燃料的成本相媲美。