锂离子电池的发展推动了移动电子设备及信息产业化的发展。近年来，锂离子电池也应用在大规模储能及电动汽车中。然而由于锂资源的匮乏以及锂离子电池的安全隐患，开发新一代廉价安全的储能技术迫在眉睫。相比于碱金属，镁金属有着以下优势：

（一）资源丰富，而且其原材料价格低廉。

（二）镁金属的熔点约为 660 ℃，远高于锂金属。镁及其化合物大部分均是无毒或者低毒的，并不会对环境造成危害。

（三）以镁金属为负极的镁二次电池有着3833 mAh·cm-3的超高理论体积容量（Cv），几乎为锂离子电池的两倍。

（四）理论上，镁电池拥有3000次以上的充放电循环寿命，且电池寿命达到2000次充放电循环后，其容量也仅有15%的衰减，寿命要长于目前主流的三元锂电池甚至是磷酸铁锂电池。

（五）镁的还原电位（2.4 V （vs. H+/H2））比锂更低（3.0 V（vs. H+/H2））。

（六）在充放电过程中，镁金属不易生长枝晶，能从本质上保证电池的安全。

镁二次电池也有以下缺点

（一）电压滞后：镁二次电池存在电压滞后的问题，这可能影响其在实际应用中的性能。

（二）放电期间的稳定性问题：镁负极保护膜一旦在放电期间被破坏，可能会同时发生腐蚀反应，并生成氢气和热量，这可能影响电池的稳定性和安全性。

（三）贮存性能：部分放电后的镁电池可能会失去良好的贮存性能，因此不宜长期间歇放电使用。

（四）正极材料和电解液的兼容性：现有的大部分具有尖晶石结构的正极材料与电解液不相容，无法用作镁二次电池的正极材料。同时，镁离子在电极材料中的嵌入速度过慢，也限制了其广泛应用。

镁二次电池是一种非常有潜力的电化学储能技术。目前对镁二次电池负极的研究主要集中在以下几个方面：

（一）合适的负极材料：由于镁的化学活性高，易形成钝化膜，使镁离子难以通过，限制了镁的化学活性，需要开发新的适用材料解决钝化膜和活性问题。

（二）合适的正极材料：镁离子体积小，电荷密度大，极化作用强，很难插入到许多基质中，因此，正极材料选择受限。现在研究需要致力于找到使镁离子可以可逆插入和脱嵌的材料。

（三）可靠的电解质：需要寻找一种电解液体系，能够满足高效率可逆沉积，并具有较宽的电化学窗口以及高的电导率。

总的来说，镁二次电池作为一种新型电池技术，具有许多优点和潜力，但仍需要解决一些技术和应用上的挑战。随着科学技术的不断进步，相信镁二次电池的性能和应用范围将会得到进一步的提升和拓展。