本发明公开一种利用芒硝增强CO2矿化电池产电性能的方法及其电池，阳离子交换膜将电池容器分隔为阳极区和阴极区，阳极区为含芒硝和氢氧化钙的溶液，阴极区为碳酸氢钠溶液，电通路形成后将CO2通入阴极区电离出H+和HCO3‑，H+在阴极还原为H2并循环回阳极被氧化为H+，再与氢氧化钙电离出的OH‑中和，HCO3‑和阳极区透过来的Na+生成碳酸氢钠，Ca2+与芒硝的硫酸根生成硫酸钙沉淀，阴极区的碳酸氢钠移出过滤得到碳酸氢钠固体，或进一步烘干得到碳酸钠固体；阳极区产生的硫酸钙处理后可作为水泥生产的原料。本发明用资源丰富的芒硝为反应介质替代氯化钠，提高CO2矿化电池的产电性能和开路电压，且大大简化了电池结构。