英国剑桥大学、丹麦和以色列的知名理工科院校、德国和西班牙的研究机构共同发起了一个名为“欧盟镁交互电池共同体”(E-Magic)的研究项目。这个为期4年的前瞻性项目得到了欧盟的资金支持，目标是研发能量密度超过1000瓦时/升(相当于锂电池2倍)的、对环境友好的可充电镁电池。
研究人员称，这种电池以金属镁作为负极，由于一个镁离子携带两个电子，与只能携带一个电子的锂离子相比，镁电池的容量翻了一番，目前研制成功的镁电池已经可以反复充放电500次以上。
2020年，美国休斯顿大学姚彦教授课题组联合北美丰田研究中心成功研发出一种非常有前景的高能量镁电池，其潜在应用范围包括电动汽车、可再生能源系统的储电池等。虽然眼下这款电池连续充放电只有200余次，但该团队认为，他们已为更安全、性能更高的镁电池找到了研究方向。
青岛能源所科研团队多年来开展大量研究，该团队以中国科学院深海智能技术先导专项为牵引，已突破了镁金属二次电池制作工艺上的关键技术瓶颈，开发出能量密度560瓦时/千克的单体电池。基于该单体电池设计组装的镁硫电池系统，不仅顺利通过了深海高压环境的模拟打压测试，而且已经跟随中国科学院深海所科考船，在南海实现了深海环境下连续30小时的稳定工作，成功实现了镁金属二次电池的示范应用。
为了充分发挥镁金属电池的高安全特性，进一步拓展其在高温特种电源方面的应用场景，研究团队设计开发了一种具有自支撑特性的单离子导体聚合物基镁电解质，表现出优异的综合电化学性能。利用该聚合物电解质组装的镁金属二次电池能够在150 ℃高温条件下正常运行，为地下资源勘探、火星探测等高温特种电源领域提供了技术储备。单离子导体聚合物基镁电解质
一是镁电解质作为电池体系中的“血液”，起到在正负极之间传输镁离子的重要作用，它在电池体系内部直接与正负极材料接触，因此需要同时兼顾镁金属负极与高能储镁正极的特殊需求，这极大地限制了镁电解质组分的可选择范围，开发与正负极界面兼容性良好的新型镁电解质体系意义重大。
二是因为二价镁离子不仅带有两个电荷，而且“个头小”，这既是镁离子能够在相同体积条件下存储更多电荷的奥秘，同时也造成了镁离子具有电荷密度大、极化作用强的特性。青岛能源所固态能源系统技术中心在镁金属二次电池领域的系列研究进展
相变材料因物相改变导致的种种动力学的“不适应”，使得镁二次电池迟迟未能没有走出实验室，迎来产业应用的爆发期。
