开发新一代层状氧化物阴极，是发展高能量密度的电动汽车锂离子电池迫切关注的问题。目前有一种方法是不断提高镍基层状氧化物中的镍含量，但这一方法的极限是LiNiO2。为了突破这一极限，获得更高的能量密度，近年来备受关注的一种方法是在过渡金属层中引入过量的锂离子，形成Li2MO3 (M代表过渡金属阳离子)。然而，还有一种一直被忽视的方法是在过渡金属层和原始Li层之间插入一层额外的Li离子，形成Li2MO2。最近，北京大学深圳研究生院潘峰教授和郑家新副教授等对以上两种方法进行了深入的理论探讨，研究结果发表在Science China Materials。首先，作者选择典型的Li2NiO3和1T-Li2NiO2作为代表，从理论角度综合比较了Li2NiO3，1T-Li2NiO2和LiNiO2的各项电化学性能。计算结果表明，不同于LiNiO2中发生的Ni3+/Ni4+单电子阳离子氧化还原，在Li2NiO3中存在着伴有极化子的阴离子氧化还原。而在Li2NiO2中，则发生了伴有绝缘体到金属转变的Ni2+/Ni4+双电子氧化还原。在这三种材料中， Li2NiO2由于具有双电子氧化还原活性，其在容量、能量密度、电导率和热稳定性等方面都表现优异，是最有希望突破LiNiO2极限的下一代层状氧化物阴极材料。