随着可再充电电池技术的不断发展，先进电极材料的开发对于满足对具有更高能量和功率密度的电化学储能器件的新兴需求变得越来越重要。然而，负极材料的进展仍然比较缓慢，同时石墨仍广泛用于商业可充电电池中。包括Si，Sn，金属氧化物和金属硫属元素化物在内的基于合金化和转化反应的负极材料已得到广泛研究，相比比碳质材料，它们具有更高的理论容量。然而，它们也表现出一些固有的局限性，例如大体积变化，低电导率和高电压滞后。近来，用于负极材料的异质结构的构造受到越来越多的关注，其通过在异质界面上形成内置电场来大大提高容量和速率性能的有效策略，这可以降低表面反应的活化能。

有鉴于此，韩国高丽大学Yun Chan Kang综述了异质结构负极材料的最新研究进展，从而为研究人员开发用于可充电电池的先进负极材料提供有益的信息。

文章要点

1）作者首先阐述了异质结构工程的概念，并概述了异质结构工程在提高LIBs，NIBs和KIBs负极材料的性能上的重要作用。常见的异质结构类型可以分为由多个阳离子（M1X1/M2X1），多个阴离子（M1X1/M1X2）和多个阳离子-阴离子对（M1X1/M2X2）组成的电极。得益于可以容易地改变阳离子的组合，多阳离子型电极得到了最为广泛的研究。此外，某些显示出转化反应机理的尖晶石氧化物（M1M2X1）材料可以视为多阳离子型电极，其在初始循环后便转变为M1X1/M2X1异质结构。金属和金属化合物与导电碳材料（石墨碳，石墨烯和CNT）或MXene的杂化也可形成异质结构材料，从而大大增强了电化学反应动力学。另一方面，通过阴离子引入对异质结构效应的研究尚处于初期阶段，作者总结了具有多种阴离子的纳米级异质结构负极材料（多种阴离子型材料）。

2）作者接下来总结了用于识别和揭示异质结构的重要表征工具。并根据电极材料中阴离子的类型对异质结构材料进行分类，并突出其优势。

3）最后，简要概述和探讨了将异质结构负极应用于可充电电池的未来发展前景。

参考文献

Gi Dae Park, et al, Recent Advances in Heterostructured Anode Materials  with Multiple Anions for Advanced Alkali-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202003058

https://doi.org/10.1002/aenm.202003058