双离子电池由于具有高工作电压、低成本、环保易回收等优势，使其在储能等领域具有良好的应用前景，近年来成为国内外科学家研究的热点。双离子电池一般采用石墨类正极材料，充放电时进行阴离子的可逆嵌入/脱嵌反应。然而，目前研究报道的阴离子多为离子半径较大的阴离，如PF6-、TFSI-等，这些离子的扩散动力学缓慢，从而导致双离子电池的倍率性能有待改进。
为了提高阴离子插层的动力学和稳定性，唐永炳及其团队成员申京受、张帆、欧学武等人首次提出了一种阴离子杂化策略，并成功构建了基于Li+/PF6-/BF4-的多离子电池。电化学测试及理论计算研究表明，通过杂化适量具有离子半径较小的BF4-阴离子，能显著降低扩散能垒，并提升扩散动力学，从而大幅提高了该电池的倍率和循环性能。该电池在15C（4分钟充电）的高电流密度下，容量保持率达到92.5%；在5C的电流密度下循环500次后容量几乎无衰减。该阴离子杂化策略为发展高效低成本储能器件提供了新思路。
该项研究得到国家自然科学基金优秀青年基金、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目等的资助。
图(a) 基于Li+/PF6-/BF4-的多离子电池的结构及工作机理图；(b) 多离子杂化设计与未杂化的电池倍率性能对比；(c) 多离子杂化设计与未杂化的电池循环性能对比；(d)理论计算多离子杂化设计对降低离子扩散能垒的效果。
