碳酸锂是新能源电池中常用的正极材料之一,特别是在锂离子电池中。近年来中国碳酸锂产量呈现增长趋势,中商产业研究院发布的《2019-2025全球与中国电池级碳酸锂市场现状及未来发展趋势》显示,2022年中国碳酸锂产量达39.5万吨,同比增长32.55%。中商产业研究院分析师预测,2023年中国碳酸锂产量将进一步增长至46.7万吨,2024年将达50.5万吨。
基于上述考虑,唐永炳研究员及其团队成员姚文娇、周小龙等人联合国内国际团队成功研发出一种新型Li2Fe(C2O4)2聚阴离子正极材料,并发现该聚阴离子正极材料同时具有铁离子和草酸根基团两种电化学活性。通过穆斯堡尔谱和原位同步辐射近边吸收边和扩展吸收边精细结构验证了Fe2+/Fe3+变化的可逆性
采用原位拉曼光谱及碳、氧的同步辐射近边吸收边结构验证了草酸根阴离子基团的可逆变化;进一步的理论计算给出了该新型正极材料的电化学反应机理。该研究发现了具有阴阳离子双重电化学活性的新型聚阴离子正极材料,对研发基于多电化学活性中心的二次电池正极材料具有重要指导意义。