镁金属二次电池作为后锂离子电池体系之一，在可持续性和安全性方面具有较为突出的优势。目前，探索具有高存储容量、快镁离子导的正极材料成为镁二次电池研究的难点和痛点。迄今为止探索的传统插层化学很难解决由于二价镁离子与正极宿主材料之间的强库仑相互作用而引起的热动力学问题。因此，需要通过制定非常规策略提升镁离子固相迁移速率，以突破传统正极材料的储镁极限。

近日，青岛能源所多价离子电池研究组与亥姆霍兹乌尔姆研究所Maximilian Fichtner教授、Zhirong Zhao-Karger研究员等团队合作，从镁基脱嵌反应热动力学角度双重考虑，提出了通过构建阳离子共嵌入电化学发展镁离子存储强化策略的新思路。发现了碱土金属阳离子的协同嵌入可提升层状正极材料的可逆储镁容量。揭示了碱土金属阳离子种类以及正极宿主结构稳定性对镁离子共嵌入深度的影响机制，为发展新型镁基共嵌入体系指明了方向。该工作中理论计算和电子显微镜表征部分分别得到乌尔姆大学Axel Groβ教授和卡尔斯鲁厄理工学院Christian Kübel教授课题组的大力支持。