鎂與鋰化學相似，具有更高的理論能量密度。在元素周期表中，鎂與鋰處于對角線位置,兩者有相似的化學性質。與金屬鋰相比，金屬鎂具有資源豐富、提純工藝簡單、成本更低廉等優點。同時，鎂離子的二價特性使得其可以攜帶和存儲更多的電荷，具有更高體積比容量（3833 mAh/cm-3）和理論能量密度（150-200 Wh/kg）。
枝晶生長是影響鋰離子電池安全性和穩定性的根本問題之一。枝晶生長是指鋰電池在充電過程中鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰。鋰枝晶的生長會導致鋰離子電池在循環過程中電極和電解液界面的不穩定，破壞生成的固體電解質界面膜，鋰枝晶在生長過程中會不斷消耗電解液并導致金屬鋰的不可逆沉積，形成死鋰造成低庫倫效率；鋰枝晶的形成甚至還會刺穿隔膜導致鋰離子電池內部短接，造成電池的熱失控引發燃燒爆炸。
鎂離子電池不會出現枝晶，安全性能更好。得益于鎂良好的沉積性能，在充放電循環過程中負極表面不會出現鎂枝晶，不會出現類似于鋰電中的鋰枝晶生長刺穿隔膜并導致電池短路起火、爆炸等現象。鎂離子電池的發展有利于構建安全性高、可持續發展的新能源二次電池體系。
