锂镁混合电池体系是一类以金属镁为负极，使用含锂镁两种离子的电解液的电化学储能装置，在充放电过程中，负极进行的是镁离子的可逆沉积/剥离，正极实现的是锂离子驱动的可逆脱嵌。此类电池一方面克服了金属锂负极在充放电过程中枝晶生长所带来的安全问题，同时避免了镁电池中镁离子在正极材料中扩散慢的问题，兼具锂电池正极活性佳与镁电池负极安全性好的优势。锂镁混合电池制备工艺体系简单，锂镁混合电池生产设备可直接使用现有的锂离子电池制造设备，相较于锂电池的生产流程也没有增加额外的工艺流程。我所已开发出三款高能量密度锂镁混合电池正极材料体系：过渡金属硫化物正极、有机碳氧化合物正极和硫正极。其中，过渡金属硫化物正极材料电池体系实际能量密度接近400Wh/kg；有机碳氧化合物正极材料电池体系可获得超过500Wh/kg的能量密度，同时在5A/g的电流密度下放电比容量接近200mAh/g；多孔碳/硫复合正极材料电池体系在0.1C电流密度下放电容量达900mAh/g，电位平台接近1.5V，正极活性物质能量密度高达900Wh/kg。就整体而言，锂镁混合电池的成本优势明显，首先就负极而言，锂镁混合体系使用镁金属作为负极，镁在地壳中的储量丰富，生产加工要求也没有锂苛刻，因此金属镁的价格不足金属锂价格的5%。其次正极活性物质的原物料成本都不高：FeS2在自然界中以黄铁矿的形式存在，储量丰富；硫在地壳中分布广泛；有机物正极可以以可再生的生物质为原料生产，绿色经济。