高能量密度电池需要更高的工作电位和更大的可逆容量。传统正极主要依赖过渡族金属的可逆氧化还原反应进行电荷补偿，金属氧化还原的多少决定了电池可逆容量的大小。在阴离子氧化还原（Anionic Redox Reaction, ARR）机制下，电荷补偿发生在氧离子上，这就提供了极大的额外容量。然而，ARR反应基本机理存在较大争议，目前仍有诸多模型。ARR研究的难点就在于如何定性甚至定量表征高价态氧。同步辐射光谱学如X光吸收谱、发射谱可以直观表征电子态结构；近年来快速发展的共振非弹性X射线散射RIXS技术更是可以直接探测高价氧的特征信号，是研究ARR反应的有力手段。通过结合多种同步辐射光谱可以有效解析正极中的ARR行为，探究ARR反应的体相及界面差别，明确ARR电压决定机制及其衰减起源；基于这些认知，可以为层状电极的理性设计和ARR改性提供直接指导。