基于八面体配位的晶体正极材料是目前使用最为广泛的正极材料种类。其中，具备阴离子氧化还原的正极材料，例如富锂锰基正极、富锂岩盐相材料等，具备>250 mAh/g的比能量，成为了下一代正极材料的有力候选。然而，这类材料在高电压下会产生失氧、结构坍塌等难题，即使通过掺杂等改性手段，依然无法从根本上解决。近年来，很多前沿性研究成果聚焦正极微观结构调控，从而大幅改善电化学性能。研究表明，改变结构的配位环境与原子排布方式，可对电化学性能产生本质影响。
无定形材料是指一大类不具备周期性晶体结构的材料，可用于电极材料。无定形材料的原子排布混乱无序，往往蕴含独特的性能。但是，过往的研究更多针对晶体结构进行性能、机理分析与改性，且认为阴离子氧化还原反应仅在基于八面体配位的晶体正极中存在，关于无定形正极的相关研究鲜有深入报道。然而，近年的相关研究表明，无定形结构可改变锂离子的脱嵌机制，展示出超高比能量及良好的电化学稳定性。
为此，北京大学夏定国教授团队报道了一类基于四面体配位的无定形Li-V-O-F正极，通过深入探究其电化学反应特性及电荷补偿机制，发现了其可在较低电位下激活“氧-氧二聚”式阴离子氧化还原反应，且这一反应具备无失氧、无电压衰退、稳定性好的特点。这一发现更新了现有认知，揭示了无定形材料作为未来新型电极材料的重要性。2025年7月22日，相关工作以“An amorphous Li-V-O-F cathode with tetrahedral coordination and O-O formal redox at low voltage”为题在线发表于Nature Materials期刊。材料科学与工程学院博士生张琨为论文的第一作者，夏定国教授为论文的唯一通讯作者。