這種新電池的存儲容量為400mAh/g，而較早的鎂電池為100mAh/g。商業鋰離子電池的陰極容量約200mAh/g。新電池的電壓保持在一伏左右，而鋰電池的電壓則為三到四伏。
新電池通過將一氯化鎂放入基體如二硫化鈦之類來儲存能量。與傳統鎂電池相比，通過保持氯化鎂化學鍵，陰極顯示出比傳統鎂快得多的擴散特性。姚彥教授在新聞稿中寫道：「我們把一種納米結構陰極與對鎂電解質的新認識相結合，這是從來沒有過的。」
論文的第一作者Hyun Deog Yoo博士說：「眾所周知鎂離子是很難插入主體的，首先，打破氯化鎂鍵是非常困難的，不僅如此，主機生產的鎂離子在這方面極其緩慢，總體上降低了電池的使用效率。」據悉，他即將就任韓國釜山國立大學助理教授。
Yoo博士表示，問題的關鍵是要擴大二硫化鈦插層，以便插入氯化鎂——一個被稱為插層的四步法，而不是破壞氯化鎂化學鍵並單獨插入鎂。保留氯化鎂化學鍵使陰極可以儲存的電荷翻倍。
一氯化鎂分子太大，不能用常規方法插入二硫化鈦。在早期工作的基礎上，研究人員通過使用有機「支柱」將二硫化鈦的差距擴大了300％，創造了一個開放的納米結構。這種開放的支柱很小，只有0.57~1.86納米，但它們可以讓鎂陰極插入到二硫化鈦中去。
研究人員寫道：「組合（聯合）理論建模，光譜分析和電化學研究結果，揭示了化學鍵未斷裂的氯化鎂離子的快速擴散動力學。即使在室溫下，大容量也具有優異的速率和循環性能，這為各種多價離子電池有效插入基體創造了可能性。」
姚彥教授說：「我們希望這是一個通用策略，通過在更高電壓的基體中插入各種多原子離子，我們的最終目標是以更低的價格創造更高能量的電池，尤其是用於電動汽車的電池。」
此項成果對研究鎂電池的正極材料具有重要的指導意義。這種電化學理念有望拓展到其他多價態離子（如Zn2+、Ca2+、Al3+）插層的二維材料研究中，為多價態離子電池的發展提供新的思路。該研究主要得到了美國Office of Naval Research Young Investigator Award的資助。