충방전이 가능한 이차전지 기술은 높은 에너지밀도 및 출력 성능을 요구하는 다양한 장치의 수요 증가에 따라 지속적인 연구개발이 진행 중이다. 특히, 전기화학적 전환 및 합금 반응에 의해 동작하는 고용량 신규 소재에 대한 연구가 리튬 이온 및 차세대 나트륨, 칼륨 이온 배터리의 음극 소재로서 최근 주목받고 있다. 금속, 금속산화물 및 금속칼코겐화물을 포함하는 다양한 음극 소재는 기존의 상용화된 흑연 소재에 비해 높은 용량을 나타내지만 충방 전 시 큰 부피변화율 및 낮은 전기전도도는 해당 소재의 상용화에 큰 걸림돌로 작용한다. 최근, 전기화학 반응 후 헤테로 계면을 형성하는 멀티 음이온 조성의 신규 음극 소재에 대한 연구가 진행 중이다. 헤테로 계면을 형성하는 멀티 음이온 조성의 전극소재는 기존 소재가 갖는 반복적인 사이클 동안의 불안정한 구조적 특성 및 낮은 출력성능을 개선할 수 있기 때문에 리튬뿐만 아니라 나트륨 및 칼륨 이온 배터리의 신규 음극 소재로서 연구되고 있다. 본 기고에 서는 최근 헤테로 계면을 갖는 이차전지용 음극 소재에 대한 개발 현황 및 연구 동향을 심층적으로 논한다.