对碳中和的迫切追求正在从根本上重塑全球能源格局，使高效、可持续的能源存储技术成为科学研究的焦点。锂离子电池、超级电容器和固态电池等高性能设备对于大规模可再生能源整合、智能电网运营和电动出行至关重要。[1],[2],[3] 然而，同时提高能量密度、功率密度、倍率能力和循环寿命仍然是一个核心但尚未解决的挑战，这主要是由于传统系统中存在的电荷传输缓慢、界面副反应以及安全问题。[4],[5],[6] 克服这些限制需要在原子和界面层面实现材料设计和功能的突破。
内置电场（BIEFs）因其独特的调节电化学储能系统界面能量和电荷传输过程的能力而受到广泛关注（图1）。[7,8] 最初在半导体和光电子学领域得到研究，现在BIEFs已成为实现定向电荷传输、调节电化学反应动力学和提升设备性能的关键因素。[9],[10],[11] 由于在单组分系统和异质结界面处的自发电荷重新分布，BIEFs产生了从电子供体到电子受体区域的固有电位梯度。[12,13] 具体来说，当两种不同材料接触时，它们的能带和工作函数差异会驱动界面电子转移和电荷分离，从而决定BIEFs的方向。[14],[15],[16] 这种局部场既促进了高效的电荷分离，又实现了定向传输，进而增强了电催化活性，提高了电子-离子耦合效率，提升了先进设备的能源存储性能。[17,18]
最近的进展突显了BIEFs通过三条主要途径实现的增强效果：首先，通过诱导能带弯曲和驱动空间电荷极化，BIEFs调节局部载流子密度，降低活化能垒并加速电荷传输。[5],[19],[20],[21],[22] 其次，局部电位梯度塑造了电化学微观环境，引导反应物并排除有害物质，从而稳定循环性能。[4],[23],[24],[25] 第三，BIEFs梯度促进了离子和电子的同步传输，显著提高了下一代设备的能量密度和循环寿命，这一点在尖端固态电池中得到了验证。[26],[27],[28],[29],[30] 这些协同效应表明BIEFs在催化和能源存储领域具有变革性作用（图2）。[31,32]
尽管一些研究已经应用BIEFs来促进电化学储能系统，但仍存在重大空白——尤其是在其潜在机制方面，这些机制尚未被充分理解，且常常存在争议。[33,34] 从这一角度来看，本文批判性地审视了将BIEFs与电化学系统结合的最新研究，并讨论了它们对各种设备性能和电化学过程的影响。我们特别强调阐明BIEFs提升能源存储性能的基本机制，从而为合理的材料和设备设计提供新的见解和指导。
鉴于这一主题的复杂性，本文全面总结了在电化学储能领域理解和利用BIEFs的最新进展。我们系统地阐明了BIEFs通过调节电荷分离、离子传输、界面反应和微观环境动态来提升各种系统能源存储性能的多方面机制。此外，我们还概述了在界面和原子尺度构建BIEFs的最新策略，并总结了实验和计算表征方面的进展。我们进一步讨论了面临的重大挑战，并提出了未来研究方向，以加速高性能、可持续能源存储材料的合理设计。通过阐明控制BIEFs的基本原理，我们旨在为下一代能源技术的创新解决方案提供指导。
