纳米技术的出现推动了具有优异化学和物理功能的纳米结构材料的发现和开发，以解决能源、环境、电信和医疗保健方面的问题。在这一探索中，出现了一种由碱金属或造币金属原子夹在专门由过渡金属和硫属元素（或光生原）原子制成的蜂窝状平板之间的二维层状材料，这些材料表现出令人着迷的丰富晶体化学，高压电化学，快速阳离子扩散，此外还可以控制各种奇异的电磁和拓扑现象。目前，随着在高压电储能领域的应用，这类蜂窝层状氧化物引起了材料科学，固态化学，电化学和凝聚态物理等多个领域的广泛关注。
有鉴于此，电气通信大学Godwill Mbiti Kanyolo和日本AIST-京都大学Titus Masese等人，概述了蜂窝层状氧化物的相关化学和物理性质，并讨论了其在可调谐电化学、超快离子传导、电磁和拓扑结构等方面的功能。
本文要点
1）阐明了尚未探索但前景广阔的晶体化学空间，同时概述了识别该组成空间区域的有效方法，特别是在上述碱金属和铸币金属蜂窝层状氧化物结构中可能潜藏着的有趣电磁和拓扑特性。最后，指出了未来可能的研究方向，尤其是在蜂窝状层状氧化物材料中，Kitaev–Heisenberg–Dzyaloshinskii–Moriya与单晶相互作用和Floquet理论的预期实现。
2）在高压（应力）条件下对蜂窝层状氧化物进行处理时，发现了大量前所未有的现象。特别地，垂直于蜂窝板施加压力会使原本可以忽略的3D相互作用发挥作用。在实验上，Na2Cu2TeO6在高压下显示出新的键配位，从而导致了磁性上的变化，该变化在技术上称为磁相变。通常，在这些层状氧化物中施加的高压会引入缺陷或微观结构，从而可能显示出新颖的功能。
3）对蜂窝层状氧化物材料的兴趣日益浓厚，有望带动新一代材料的设计，这些材料有望在能源，电子设备，催化领域做出杰出贡献。特别是对于包含具有大半径的碱金属离子（如钾）的蜂窝状层状氧化物，由于其对湿气（吸湿性）和空气敏感，因此处理时需要存在受控的气氛。未来的工作还应着重于改善相关蜂窝层状氧化物的稳定性，例如当暴露于空气中时；以便在环境条件下处理和批量生产这些材料。
参考文献：
Godwill Mbiti Kanyolo et al. Honeycomb layered oxides: structure, energy storage, transport, topology and relevant insights. Chem. Soc. Rev., 2021.
DOI: 10.1039/D0CS00320D
https://doi.org/10.1039/D0CS00320D
