最近，中國科學院深圳先進技術研究院功能薄膜材料研究中心研究員唐永兵和他的團隊成員以及英國圣安德魯斯大學的萊特富特教授孫成華， 澳大利亞斯威本科技大學的教授，深圳清華大學伯克利分校的研究員成慧明成功開發了一種具有雙重陰離子和陽離子電化學活性的新型鋰離子電池正極材料。 這項工作對基于多個電化學反應活性中心的新儲能裝置及相關材料的研究具有重要的參考意義。 相關研究結果陽離子和聚陰離子氧化還原結合的鋰離子電池用草酸鹽正極（“具有陽離子和聚陰離子氧化還原活性的草酸鋰離子電池正極材料”）已在線發表在“自然通訊”（Nature Communications，2019，DOI）上 ：10.1038 / s41467-019-11077-0）。
隨著便攜式電子設備，電動乘用工具和儲能等關鍵行業的迅速發展，鋰離子電池已被迫具有更高的性能指標。 但是，就像桶效應一樣，鋰離子電池性能的缺點也在于正極。 因此，正極材料的設計和開發是當前的研究重點。 傳統的鋰離子電池正極材料主要包括氧化物和聚陰離子。 其中，鈷酸鋰等氧化物陰極具有兩對過渡金屬和氧陰離子的氧化還原對，因此容量較高。 然而，氧陰離子的電化學反應不穩定，容易產生氣體并導致陰極結構塌陷，這導致電池故障和嚴重的安全事故。 聚陰離子正電極（例如磷酸鐵鋰）由于以聚陰離子為結構框架而顯著改善了材料的結構穩定性，但是聚陰離子作為非活性成分降低了總能量密度。 因此，如果可以開發新的陰極材料，則可以有效地結合兩種反應機理的優點，并且期望可以實現高安全性和高能量密度。
基于上述考慮，唐永兵及其團隊成員姚文嬌，周小龍等在聯合國國際團隊中成功開發了新型的Li2Fe（C2O4）2聚陰離子陰極材料，并找到了聚陰離子陰極材料 首次具有鐵離子和草酸鹽基團的兩種電化學活性。 Fe2 + / Fe3 +變化的可逆性已通過Mössbauer光譜和原位同步加速器近吸收側和擴展吸收側精細結構進行了驗證； 原位拉曼光譜和碳氧同步輻射輻射的近側吸收側結構驗證給出了草酸根陰離子基團的可逆變化； 進一步的理論計算給出了新型陰極材料的電化學反應機理。 研究發現了一種新型的具有陰離子和陽離子雙重電化學活性的聚陰離子正極材料，對研究和開發基于多個電化學活性中心的二次電池正極材料具有重要的指導意義。
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