新聞及香港科大故事

鋰離子電池廣泛應用於消費電子產品、電動車及可再生能源儲能系統，其高效回收對於資源循環再用及減碳至關重要。由香港科技大學（科大）土木及環境工程學系曾超華教授領導的研究團隊，近日揭示一種原子級的新機制，闡明阻礙鋰離子電池高效回收的關鍵因素。這項突破不僅挑戰長久以來的假設，亦為更潔淨、高效的鋰離子電池金屬回收技術奠定科學基礎。 透過先進表徵技術與第一性原理模擬，研究團隊發現，在鋰離子電池回收過程中，機械拆解階段所產生的鋁雜質會滲入鎳–鈷–錳陰極材料晶體，誘發其內部化學結構重組。此過程會形成超穩定的鋁–氧鍵，將具價值的金屬元素——鎳、鈷、錳——密緊束縛於陰極晶體，抑制這它們的可溶性，從而導致在回收過程，尤其是在常用於水冶金技術的酸性溶劑中，這些金屬難以有效釋出與提取。 被忽略的雜質、潛藏的影響力：鋁成為回收障礙的關鍵機理因子 過去數十年，鋁一直被視為報廢鋰離子電池中的操作性雜質，從未受到重視；然而，科大團隊的研究顯示，鋁實際上是導致回收效率下降的重要機理性干擾源。在電池回收的機械拆解過程中，鋁箔殘留物會因摩擦接觸而滲入鎳–鈷–錳陰極晶體。它們表面看似微不足道，卻實際上改變了陰極晶體的內部結構。 團隊利用高解析度顯微技術與密度泛函理論模擬證實，鋁原子會選擇性地取代晶格中的鈷元素，形成高度穩定的鋁–氧鍵，這些鍵固定了晶格中的氧，使鎳、鈷、錳這些具價值金屬在後續浸出過程中難以釋出，進一步降低回收效率。 曾教授指出：「我們的研究結果證明，即使是極微量的鋁污染，也足以顯著改變鎳、鈷、錳材料於回收體系中的表現。這促使我們重新思考『從電池到電池』的回收鏈中，應如何有效地管理雜質的傳輸機制。」 研究進一步指出，溶劑種類會影響鋁的反應。例如：鋁在甲酸中會抑制金屬釋出；在氨水中則促進金屬釋出；而在深共熔溶劑中，則表現出複雜的混合效應。這些差異正正突顯出精密化學設計工藝在回收過程的重要性。 建構低碳循環電池的未來藍圖 上述發現為應對鋰離子電池回收的兩大瓶頸——雜質干擾與高能耗問題——勾勒出清晰藍圖。結合精準的雜質分析與智能分解策略，研究成果為業界與政策制定者提供可行的解決方案，加速推動可持續電池回收技術的轉化應用。

香港科技大學（科大）工學院的研究團隊最近提出了一種生物啟發的綜合多尺度設計策略，以應對鈣鈦礦太陽能電池商業化面臨的關鍵挑戰——長期運行的穩定性。這些受自然界啟發的設計策略旨在提高太陽能技術的效率、韌性以及適應環境變化的能力。該方法側重於從生物結構中汲取靈感，旨在創造出更能抵禦環境壓力且適合長期使用的鈣鈦礦太陽能電池。 鈣鈦礦太陽能電池因其低溫、基於溶液的製造工藝而具備優勢，能有效降低太陽能成本。然而，它們的商業可行性受到多種穩定性問題的制約，包括器件界面附著力不足、材料本身力學脆弱性以及對環境壓力（如熱、濕度、紫外線）的敏感性。這些降解過程發生在從皮米到厘米的不同尺度上，而多尺度結構因素對最終鈣鈦礦太陽能電池的穩定性和性能有著顯著影響。 通過自然的視角重新思考太陽能電池設計 為了應對鈣鈦礦太陽能電池面臨的挑戰，科大化學及生物工程學系的副教授、能源研究院副院長周圓圓教授及其研究團隊，聯同來自美國及瑞士頂尖學府的研究夥伴，提出了借鑒生物系統的解決方案。他們認為，自然界中存在的分層功能結構，例如葉子的結構，可以啟發高效、低成本、韌性強且能適應環境變化的太陽能技術的發展。 多尺度生物啟發策略 他們的綜合策略涵蓋多個層面：

香港科技大學（科大）郁建珍教授及吉岩教授分別獲研究資助局（研資局）2025/26年度「高級研究學者計劃」及「研究學者計劃」嘉許，他們的研究項目分別涵蓋大氣分析化學及人工智能（AI）驅動下的金融市場不完全競爭，合共取得逾1,360萬港元的研究經費。 科大副校長（研究及發展）鄭光廷教授讚揚兩位獲獎者時表示：「本年度的研究項目聚焦於探討應對全球重大挑戰的議題，如：空氣污染物的量化方案及AI驅動的市場操控，充分體現科大矢志開展具深遠影響力研究的決心。在研資局一直以來的支持下，我們的教研團隊既能深化其學術研究的貢獻，亦可培育新一代研究人才。我們期盼這些開創性的研究將孕育突破性的成果，為社會帶來深遠裨益。」 科大兩位獲獎者包括： 高級研究學者：郁建珍教授 — 為潔淨空氣解碼大氣氣溶膠   量化大氣氣溶膠中碳、氮和硫的不同化學形態，對識別污染源頭、追蹤這些粒子的變化，以及評估它們對環境和健康的影響至關重要。郁建珍教授的項目採用先進的質譜技術和化學計量分析，以開發一個綜合且多層次的化學形態分析框架，為了解氣溶膠的化學成分的全貌帶來前所未有的洞見。此研究旨在揭示過去未被發現的分子種類，有助於準確預測這些污染物對環境和人類健康的影響，並幫助制定有效的緩解策略。 作為一位首屈一指的大氣化學家，郁建珍教授在科大服務逾25載，現擔任化學系系主任及講座教授，兼環境及可持續發展學部講座教授，專注於分析空氣中的有機化合物、研究氣溶膠特性及模擬大氣反應。她的實驗室為環境保護署PM2.5（微細懸浮粒子）的監測網絡提供重要的化學分析支援。她近日更獲得研資局2025/26年度主題研究計劃資助5,329萬港元，協助促進大灣區包括香港的空氣質素提升，長遠促進公眾健康及城市可持續發展。

在香港科技大學（科大）思維激盪的講堂裏，環境及可持續發展學部的梅珂博士（Meike SAUERWEIN）正帶領學生踏上一場變革之旅。她教授的ENVR 1080課程「明智的消費者——揭開產品標籤背後的隱藏故事」（The Smart Consumer – Uncovering the Hidden Story Behind the Product Label），不僅是一門突破傳統的可持續發展課程，更是一次開闊眼界的學習體驗，啟迪學生重新審視日常消費行為對社會與環境產生的深遠影響。 永續未來的願景 梅珂博士的教學方法獨樹一幟。結合環境化學和生態毒理學的專業背景，她把可持續發展的理想與熱忱帶入課堂。她的使命簡潔而堅定：「我希望讓學生明白，自己的快樂不應建立在別人的犧牲之上。」透過揭露光鮮亮麗的市場行銷和標籤背後，隱藏了破壞環境和剝削人力的代價，她引導學生用全新的視角看待世界及他們所承擔的角色。 她的教育願景遠不止於傳授知識︰「可持續發展不僅關乎拯救地球，更要真正認識我們的選擇如何影響世界各地的人。」梅珂博士打趣地說︰「單靠節約用廁紙無法改變世界。這只是一個起點，唯有深入了解消費行為的各種影響，並將重點放在那些對環境和社會影響最大的行為上，才能帶來真正的改變。」她深信，改變始於覺醒，而覺醒始於教育。 「每一次消費都是一個選擇，每一個選擇都會產生後果，而每一個人都有能力帶來改變。」她堅定地說。 以創意喚醒人心 梅珂博士的課堂是一個充滿批判性反思、希望和力量的空間。她善用幽默、創意和實踐活動，讓最複雜的議題也變得貼近生活、易於理解。 例如，一顆藏有塑膠玩具的驚喜朱古力蛋，看似是充滿童趣的零食，在梅珂博士的課堂中卻成為了強而有力的教學工具。她引導學生分析其漂亮的行銷手法、即棄包裝和稍縱即逝的吸引力，並解釋道：「這是消費主義的縮影，看似微不足道，卻折射出消費和可持續發展的深層矛盾。」

香港科技大學（科大）今天正式成立潘樂陶氣候變化與可持續發展研究中心（研究中心），此項目具有革新意義，旨在加速氣候韌性及可持續發展領域的研究，及提供創新的政策方案。中心在潘樂陶慈善基金創辦人潘樂陶博士工程師的慷慨捐助下成立，匯聚科大於氣候科學、先進模擬系統、人工智能、可再生能源及可持續發展領域的專才，為全球政府、產業界與社會提供可拓展而又切實可行的方案。 來自歐洲、美國、韓國和中國內地等頂尖學府的知名學者，以及政府與學術界領袖均雲集於研究中心的成立典禮上。開幕儀式更邀得香港特別行政區環境及生態局局長謝展寰先生、潘樂陶博士及工程師，科大校長葉玉如教授、首席副校長郭毅可教授，副校長（研究及發展）鄭光廷教授以及研究中心主任陸萌茜教授一同主禮。 以科研驅動實質變革 研究中心致力推動跨領域合作，並提供以科技為本的解決方案，增強社會抵禦氣候威脅的能力。該中心的核心使命是結合前沿科學研究與政策及產業需求，強化世界各地社群應對氣候轉變的影響及降低氣候轉變帶來的風險。 初步重點研究領域：

對大多人來說，平凡之路才是安全之道，而未取之路則屬於勇於探索的開拓者。香港科技大學（科大）的學者正是如此，他們不斷突破界限，志在蒼穹，還將創新目光投向無垠的天空。 在科大低空經濟研究中心，研究團隊以嶄新思維全力革新城市空域發展，積極響應香港特區政府推動低空經濟的政策。現時，他們正運用突破性的數碼雙生技術，打造能複製實體世界的虛擬模型，為無人機管理、空域管制及基建監察帶來革命性轉變。 這項使命由土木及環境工程學系鄭展鵬教授帶領，致力釋放低空經濟的無限潛力。 數碼雙子圖：無人機管理的全新時代 所謂「數碼雙子圖」，是與現實世界實時同步的虛擬鏡像模型，利用感應裝置和物聯網設備收集到的數據不斷更新。應用於無人機領域後，便能建立出高度互動的三維空域或基建地圖，讓導航及協調更趨精準。 鄭教授解釋：「數碼雙子圖能實現與無人機操作同步，在複雜空域中安全導航，猶如智慧化的無人機航空交通管制。透過這個平台，我們能以前所未有的方式視覺化呈現無人機、空域及基建，進行模擬和精密管理。」   圖為數碼雙生子圖原型平台，有望推動大灣區低空經濟發展。  

香港科技大學（科大）在創新科技署推出的「產學研1+計劃」（RAISe+）第二輪撥款中表現超卓，共有七個研究項目獲批資助，在本港高教界領跑。 這七個研究項目涵蓋不同領域的創新研究和發展，其中三個聚焦健康與醫療，包括診斷、治療及基因療法等層面，另外三個專注於人工智能（AI）晶片、半導體及其材料的開發，第七個項目則有關開發顯示器及先進光電設備。 科大副校長（研究及發展）鄭光廷教授表示：「我們很高興看到香港政府過去幾年實施了多項新措施，以孕育本地的研究、創新和創業生態系統，而RAISe+正是其中一項關鍵的舉措。科大在這一輪RAISe+中取得破紀錄成績，不僅展示了科大學者在研究與創新方面的卓越成就，也反映了大學在營造有利環境，以推動孵化初創企業及促進知識轉移方面的努力。展望未來，我們將繼續與官產學研各方夥伴緊密合作，把更多研究成果轉化為對社會有影響力的解決方案。」 項目一：8英寸新型襯底上的3.3 kV高功率GaN器件 主要研究員：劉紀美教授 – 科大新興跨學科領域學部研究教授暨電子及計算機工程系榮休教授、Ainfinity 聯合創始人 項目負責人：梁琥博士 – Ainfinity 聯合創始人 項目詳情：至2030年，預計全球高達80%的電力將依賴電力電子技術發展，其能源效率至關重要。劉紀美教授領導的研究團隊，成功研發出一種能夠支持高電壓應用的新型襯底，可望實現在該8吋的新型襯底（AiN襯底）上（可擴展至12吋的規格），開發更高性能的GaN（用於充電器半導體的物料「氮化鎵」）功率器件，該新型襯底製作成本約為極具競爭力的1,000港元。智銘電子、海威華芯等電子企業對此技術表達強烈興趣，該團隊計劃利用 RAISe+ 資金製造量產這些新型襯底器件和襯底。 項目二：人工智能協助開發靶向腺相關病毒載體（AAV）藥物遞送 主要研究員：朱丹青教授 – 科大化學及生物工程學系助理教授 項目負責人：朱丹青教授

香港科技大學（科大）最近發表的一項研究發現，地球將最早於2028年起面臨更頻繁的「降水鞭打」現象，即旱災和暴雨急劇交替，又稱「旱澇急轉」。這項研究由科大土木及環境工程學系陸萌茜教授和鄭達勳博士主導，指出相關風險增加的成因主要在於全球暖化背景下，快速傳播型「馬登－朱利安振盪」（Madden-Julian Oscillation，簡稱MJO）的現象將會顯著激增。 這項重要研究成果現已於頂尖期刊《自然-通訊》發表，為改進「次季節預報」（Subseasonal Prediction，即二至六週前的天氣預測）開闢新路徑。這項研究將有助於提升防災減災決策及應對能力，並有助加強糧食和水安全、能源管理和基礎設施的復原力。 關於「馬登－朱利安振盪」 所謂MJO，是指一種向東傳播的行星尺度擾動現象，其主導著北半球冬季熱帶地區的季節內（指30至90天）氣候變率。作為次季節預報最重要的可預測性來源之一，其對全球降雨型態、極端天氣、熱帶氣旋生成、季風系統及中緯度環流型態皆有深遠影響。 過去研究普遍指出，人為溫室氣體排放所引起的氣候暖化會加速MJO傳播，但其背後的物理機制仍存爭議，而且不同理論對傳播速率的估算亦存在分歧。 科大研究中的關鍵發現 為釐清這個問題，由科大牽頭的研究團隊採用了第六階段耦合模式比較計劃（CMIP6）中的28個耦合大氣環流模式（CGCMs），展開分析工作。這些模式是當前模擬未來溫室氣體濃度上升效應和土地利用變化最先進的工具。 研究團隊預測，與歷史基準期（1979-2014年）相比，至21世紀末，快速傳播型MJO事件將激增40%。更迫在眉睫的是，研究警告稱「跳躍型」MJO事件（即對流突然轉移的快速傳播事件）在近期（最早2028-2063年）將更加頻繁。所謂「跳躍型」MJO的形成機制源於強烈的西傳赤道羅斯貝波（Rossby wave），該波動能阻斷MJO常態東傳進程，同時在西太平洋激發新的對流活動，導致MJO相關異常信號呈現非連續的空間躍遷特徵。