香港中通社5月26日电 香港科技大学26日宣布,该校机械及航空航天工程学系副教授周艳光的研究团队,最近成功发现离子在固体中快速传输的全新机制,这一发现有望加速全固态锂电池、钠电池以及新型热电转换器件的研发进程。

图为香港科技大学。香港中通社资料图
校方指出,长期以来,科学家普遍用经典的“跳跃模型”来解释离子在固体中的运动,认为离子就像一个登山者,必须耗费“体力”(能量)翻过一座座静止不动的“山峰”(势垒),才能从一个位置移动到另一个位置。然而,研究团队通过先进的机器学习分子动力学模拟发现,这种静态模型未能反映微观世界的真实情况。在超离子导体中,原子并不是静止不动的,而是时刻处于复杂的振动之中。
周艳光表示,这项研究在理论物理层面成功架起了微观原子振动与宏观物质传输之间的桥梁,更具有重要的工程应用价值;它向材料科学家展示了一条清晰的路径,即想要设计充电更快的固态电池或效率更高的热电材料,关键在于调控材料的振动谱,通过精心设计的材料工程,如引入空位缺陷来激发特定的集体振动。(完)