清華大學張躍鋼教授課題組設計引入雙(2,2,2-三氟乙基)醚（BTFE）作為MLCC電解液的共溶劑，促進了帶電離子團簇和固體電解質中間相（SEI）的生成，有效改善了電解液的離子電導率和鎂負極的長循環穩定性。得益于BTFE共溶劑對電解液溶劑化結構和負極界面的調控，BTFE共溶的MLCC-1T1B電解液可以在20.0mA/cm2的超高電流下可逆沉積-溶解鎂。Mg//Mg電池在5.0mA/cm2和15.0mA/cm2電流密度下可分別循環1200h和250h，在電流密度、沉積容量以及循環壽命方面的性能顯著優于目前的Mg//Mg對稱電池。Mg//CuS全電池可循環800次，放電比容量高達160mAh/g；Mg//Mo6S8全電池可在80C（1C=128.8mA/g）的超高倍率下工作1萬次。這一研究工作提供了一種有效的溶劑化結構和界面調控策略，對推動鎂二次電池的實用化具有重要意義。
鎂具有成本低、理論比容量高、安全性好等優勢，是一種很有前景的負極材料。然而，Mg2+的高電荷密度（120C/mm3）極大限制了Mg2+在電解液、界面以及電極材料中的傳導。此外，鎂較低的還原電位（-2.37 V vs. SHE）和強烈的溶劑化效應使得許多電解液中的溶劑和電解質鹽會持續不斷地和鎂負極反應形成不利于鎂離子傳導的鈍化層，進而導致不可逆的鎂沉積-溶解。設計具有穩定、低成本、電化學性能優異的電解液是鎂二次電池發展的關鍵技術挑戰之一。
無機電解質鹽MgCl2因其經濟、穩定、易生產等特點而優勢顯著，但MgCl2極低的溶解度嚴重阻礙了Mg2+有效的傳導。針對這一問題，張躍鋼課題組前期進行了一系列利用鋰鹽添加劑有效提升MgCl2解離度的研究，其中，全無機的鎂鋰氯復合物（MLCC）電解液可以通過Cl-的橋接作用形成Mg-Cl-Li團簇結構減少溶劑的配位，降低Mg2+的脫溶劑化能，實現可逆的鎂沉積-溶解。然而，相比于鋰離子電解液，MLCC離子電導率依然較低，使得鎂的沉積和溶解在更高的電流密度下呈現較高的過電勢和較短的循環壽命。因此，進一步優化MLCC電解液的離子電導率和循環穩定性對未來鎂二次電池的實際應用十分必要。