新闻及香港科大故事

锂离子电池广泛应用於消费电子产品丶电动车及可再生能源储能系统，其高效回收对於资源循环再用及减碳至关重要。由香港科技大学（科大）土木及环境工程学系曾超华教授领导的研究团队，近日揭示一种原子级的新机制，阐明阻碍锂离子电池高效回收的关键因素。这项突破不仅挑战长久以来的假设，亦为更洁净丶高效的锂离子电池金属回收技术奠定科学基础。 透过先进表徵技术与第一性原理模拟，研究团队发现，在锂离子电池回收过程中，机械拆解阶段所产生的铝杂质会渗入镍－钴－锰阴极材料晶体，诱发其内部化学结构重组。此过程会形成超稳定的铝－氧键，将具价值的金属元素——镍丶钴丶锰——密紧束缚於阴极晶体，抑制这它们的可溶性，从而导致在回收过程，尤其是在常用於水冶金技术的酸性溶剂中，这些金属难以有效释出与提取。 被忽略的杂质丶潜藏的影响力：铝成为回收障碍的关键机理因子 过去数十年，铝一直被视为报废锂离子电池中的操作性杂质，从未受到重视；然而，科大团队的研究显示，铝实际上是导致回收效率下降的重要机理性干扰源。在电池回收的机械拆解过程中，铝箔残留物会因摩擦接触而渗入镍－钴－锰阴极晶体。它们表面看似微不足道，却实际上改变了阴极晶体的内部结构。 团队利用高解析度显微技术与密度泛函理论模拟证实，铝原子会选择性地取代晶格中的钴元素，形成高度稳定的铝－氧键，这些键固定了晶格中的氧，使镍丶钴丶锰这些具价值金属在後续浸出过程中难以释出，进一步降低回收效率。 曾教授指出：「我们的研究结果证明，即使是极微量的铝污染，也足以显着改变镍丶钴丶锰材料於回收体系中的表现。这促使我们重新思考『从电池到电池』的回收链中，应如何有效地管理杂质的传输机制。」 研究进一步指出，溶剂种类会影响铝的反应。例如：铝在甲酸中会抑制金属释出；在氨水中则促进金属释出；而在深共熔溶剂中，则表现出复杂的混合效应。这些差异正正突显出精密化学设计工艺在回收过程的重要性。 建构低碳循环电池的未来蓝图 上述发现为应对锂离子电池回收的两大瓶颈——杂质干扰与高能耗问题——勾勒出清晰蓝图。结合精准的杂质分析与智能分解策略，研究成果为业界与政策制定者提供可行的解决方案，加速推动可持续电池回收技术的转化应用。

香港科技大学（科大）工学院的研究团队最近提出了一种生物启发的综合多尺度设计策略，以应对钙钛矿太阳能电池商业化面临的关键挑战——长期运行的稳定性。这些受自然界启发的设计策略旨在提高太阳能技术的效率、韧性以及适应环境变化的能力。该方法侧重于从生物结构中汲取灵感，旨在创造出更能抵御环境压力且适合长期使用的钙钛矿太阳能电池。 钙钛矿太阳能电池因其低温、基于溶液的制造工艺而具备优势，能有效降低太阳能成本。然而，它们的商业可行性受到多种稳定性问题的制约，包括器件界面附着力不足、材料本身力学脆弱性以及对环境压力（如热、湿度、紫外线）的敏感性。这些降解过程发生在从皮米到厘米的不同尺度上，而多尺度结构因素对最终钙钛矿太阳能电池的稳定性和性能有着显著影响。 通过自然的视角重新思考太阳能电池设计 为了应对钙钛矿太阳能电池面临的挑战，科大化学及生物工程学系的副教授、能源研究院副院长周圆圆教授及其研究团队，联同来自美国及瑞士顶尖学府的研究伙伴，提出了借鉴生物系统的解决方案。他们认为，自然界中存在的分层功能结构（例如叶子的结构）可以启发高效、低成本、韧性强且能适应环境变化的太阳能技术的发展。 多尺度生物启发策略 他们的综合策略涵盖多个层面：

香港科技大学（科大）郁建珍教授及吉岩教授分别获研究资助局（研资局）2025/26年度「高级研究学者计划」及「研究学者计划」嘉许，他们的研究项目分别涵盖大气分析化学及人工智能（AI）驱动下的金融市场不完全竞争，合共取得逾1,360万港元的研究经费。 科大副校长（研究及发展）郑光廷教授赞扬两位获奖者时表示：「本年度的研究项目聚焦于探讨应对全球重大挑战的议题，如：空气污染物的量化方案及AI驱动的市场操控，充分体现科大矢志开展具深远影响力研究的决心。在研资局一直以来的支持下，我们的教研团队既能深化其学术研究的贡献，亦可培育新一代研究人才。我们期盼这些开创性的研究将孕育突破性的成果，为社会带来深远裨益。」 科大两位获奖者包括： 高级研究学者：郁建珍教授 — 为洁净空气解码大气气溶胶 量化大气气溶胶中碳、氮和硫的不同化学形态，对识别汙染源头、追踪这些粒子的变化，以及评估它们对环境和健康的影响至关重要。郁建珍教授的项目采用先进的质谱技术和化学计量分析，以开发一个综合且多层次的化学形态分析框架，为了解气溶胶的化学成分的全貌带来前所未有的洞见。此研究旨在揭示过去未被发现的分子种类，有助于准确预测这些污染物对环境和人类健康的影响，并帮助制定有效的缓解策略。 作为一位首屈一指的大气化学家，郁建珍教授在科大服务逾25载，现担任化学系系主任及讲座教授，兼环境及可持续发展学部讲座教授，专注于分析空气中的有机化合物、研究气溶胶特性及模拟大气反应。她的实验室为环境保护署PM2.5（微细悬浮粒子）的监测网络提供重要的化学分析支援。她近日更获得研资局2025/26年度主题研究计划资助5,329万港元，协助促进大湾区包括香港的空气质素提升，长远促进公众健康及城市可持续发展。

在香港科技大学（科大）思维激荡的讲堂里，环境及可持续发展学部的梅珂博士（Meike SAUERWEIN）正带领学生踏上一场变革之旅。她教授的ENVR 1080课程「明智的消费者——揭开产品卷标背后的隐藏故事」（The Smart Consumer – Uncovering the Hidden Story Behind the Product Label），不仅是一门突破传统的可持续发展课程，更是一次开阔眼界的学习体验，启迪学生重新审视日常消费行为对社会与环境产生的深远影响。 永续未来的愿景 梅珂博士的教学方法独树一帜。结合环境化学和生态毒理学的专业背景，她把可持续发展的理想与热忱带入课堂。她的使命简洁而坚定：「我希望让学生明白，自己的快乐不应建立在别人的牺牲之上。」透过揭露光鲜亮丽的市场营销和标签背后，隐藏了破坏环境和剥削人力的代价，她引导学生用全新的视角看待世界及他们所承担的角色。 她的教育愿景远不止于传授知识︰「可持续发展不仅关乎拯救地球，更要真正认识我们的选择如何影响世界各地的人。」梅珂博士打趣地说︰「单靠节约用厕纸无法改变世界。这只是一个起点，唯有深入了解消费行为的各种影响，并将重点放在那些对环境和社会影响最大的行为上，才能带来真正的改变。」她深信，改变始于觉醒，而觉醒始于教育。 「每一次消费都是一个选择，每一个选择都会产生后果，而每一个人都有能力带来改变。」她坚定地说。 以创意唤醒人心 梅珂博士的课堂是一个充满批判性反思、希望和力量的空间。她善用幽默、创意和实践活动，让最复杂的议题也变得贴近生活、易于理解。 例如，一颗藏有塑胶玩具的惊喜朱古力蛋，看似是充满童趣的零食，在梅珂博士的课堂中却成为了强而有力的教学工具。她引导学生分析其漂亮营销手法、即弃包装和稍纵即逝的吸引力，并解释道：「这是消费主义的缩影，看似微不足道，却折射出消费和可持续发展的深层矛盾。

香港科技大学（科大）今天正式成立潘乐陶气候变化与可持续发展研究中心（研究中心），此项目具有革新意义，旨在加速气候韧性及可持续发展领域的研究，及提供创新的政策方案。中心在潘乐陶慈善基金创办人潘乐陶博士工程师的慷慨捐助下成立，汇聚科大于气候科学、先进模拟系统、人工智能、可再生能源及可持续发展领域的专才，为全球政府、产业界与社会提供可拓展而又切实可行的方案。 来自欧洲、美国、韩国和中国内地等顶尖学府的知名学者，以及政府与学术界领袖均云集于研究中心的成立典礼上。开幕仪式更邀得香港特别行政区环境及生态局局长谢展寰先生、潘乐陶博士及工程师，科大校长叶玉如教授、首席副校长郭毅可教授，副校长（研究及发展）郑光廷教授以及研究中心主任陆萌茜教授一同主礼。 以科研驱动实质变革 研究中心致力推动跨领域合作，并提供以科技为本的解决方案，增强社会抵御气候威胁的能力。该中心的核心使命是结合前沿科学研究与政策及产业需求，强化世界各地社群应对气候转变的影响及降低气候转变带来的风险。 初步重点研究领域：

对大多人来说，平凡之路才是安全之道，而未取之路则属于勇于探索的开拓者。香港科技大学（科大）的学者正是如此，他们不断突破界限，志在苍穹，还将创新目光投向无垠的天空。 在科大低空经济研究中心，研究团队以崭新思维全力革新城市空域发展，积极响应香港特区政府推动低空经济的政策。现时，他们正运用突破性的数码双生技术，打造能复制实体世界的虚拟模型，为无人机管理、空域管制及基建监察带来革命性转变。 这项使命由土木及环境工程学系郑展鹏教授带领，致力释放低空经济的无限潜力。 数码双子图：无人机管理的全新时代 所谓「数码双子图」，是与现实世界实时同步的虚拟镜像模型，利用感应装置和物联网设备收集到的数据不断更新。应用于无人机领域后，便能建立出高度互动的三维空域或基建地图，让导航及协调更趋精准。 郑教授解释：「数码双子图能实现与无人机操作同步，在复杂空域中安全导航，犹如智慧化的无人机航空交通管制。透过这个平台，我们能以前所未有的方式可视化呈现无人机、空域及基建，进行模拟和精密管理。」   图为数码双生子图原型平台，有望推动大湾区低空经济发展。  

香港科技大学（科大）在创新科技署推出的「产学研1+计划」（RAISe+）第二轮拨款中表现超卓，共有七个研究项目获批资助，在本港高教界领跑。 这七个研究项目涵盖不同领域的创新研究和发展，其中三个聚焦健康与医疗，包括诊断、治疗及基因疗法等层面，另外三个专注于人工智能（AI）晶片、半导体及其材料的开发，第七个项目则有关开发显示器及先进光电设备。 科大副校长（研究及发展）郑光廷教授表示：「我们很高兴看到香港特区政府过去几年实施了多项新措施，以孕育本地的研究、创新和创业生态系统，而RAISe+正是其中一项关键的举措。科大在这一轮RAISe+中取得破纪录成绩，不仅展示了科大学者在研究与创新方面的卓越成就，也反映了大学在营造有利环境，以推动孵化初创企业及促进知识转移方面的努力。展望未来，我们将继续与官产学研各方伙伴紧密合作，把更多研究成果转化为对社会有影响力的解决方案。」 项目一：8英寸新型衬底上的3.3 kV高功率GaN器件 主要研究员：刘纪美教授 – 科大新兴跨学科领域学部研究教授暨电子及计算机工程系荣休教授、Ainfinity 联合创始人 项目负责人：梁琥博士 – Ainfinity 联合创始人 项目详情：至2030年，预计全球高达80%的电力将依赖电力电子技术发展，其能源效率至关重要。刘纪美教授领导的研究团队，成功研发出一种能够支持高电压应用的新型衬底，可望实现在该8寸的新型衬底（AiN衬底）上（可扩展至12寸的规格），开发更高性能的GaN（用于充电器半导体的物料「氮化镓」）功率器件，该新型衬底制作成本约为极具竞争力的1,000港元。智铭电子、海威华芯等电子企业对此技术表达强烈兴趣，该团队计划利用 RAISe+ 资金制造量产这些新型衬底器件和衬底。

香港科技大学（科大）最近发表的一项研究发现，地球将最早于2028年起面临更频繁的「降水鞭打」现象，即旱灾和暴雨急剧交替，又称「旱涝急转」。这项研究由科大土木及环境工程学系陆萌茜教授和郑达勋博士主导，指出相关风险增加的成因主要在于全球暖化背景下，快速传播型「马登－朱利安振荡」（Madden-Julian Oscillation，简称MJO）的现象将会显著激增。 这项重要研究成果现已于顶尖期刊《自然-通讯》发表，为改进「次季节预报」（Subseasonal Prediction，即二至六周前的天气预测）开辟新路径。这项研究将有助于提升防灾减灾决策及应对能力，并有助加强粮食和水安全、能源管理和基础设施的复原力。 关于「马登－朱利安振荡」 所谓MJO，是指一种向东传播的行星尺度扰动现象，其主导着北半球冬季热带地区的季节内（指30至90天）气候变率。作为次季节预报最重要的可预测性来源之一，其对全球降雨形态、极端天气、热带气旋生成、季风系统及中纬度环流形态皆有深远影响。 过去研究普遍指出，人为温室气体排放所引起的气候暖化会加速MJO传播，但其背后的物理机制仍存争议，而且不同理论对传播速率的估算亦存在分歧。 科大研究中的关键发现 为厘清这个问题，由科大牵头的研究团队采用了第六阶段耦合模式比较计划（CMIP6）中的28个耦合大气环流模式（CGCMs），展开分析工作。这些模式是当前模拟未来温室气体浓度上升效应和土地利用变化最先进的工具。 研究团队预测，与历史基准期（1979-2014年）相比，至21世纪末，快速传播型MJO事件将激增40%。更迫在眉睫的是，研究警告称「跳跃型」MJO事件（即对流突然转移的快速传播事件）在近期（最早2028-2063年）将更加频繁。所谓「跳跃型」MJO的形成机制源于强烈的西传赤道罗斯贝波（Rossby wave），该波动能阻断MJO常态东传进程，同时在西太平洋激发新的对流活动，导致MJO相关异常信号呈现非连续的空间跃迁特征。