近日，上海交通大学密西根学院薄首行研究团队与合作者在国际著名化学期刊《Chemical Reviews》（2018年影响因子54.301）在线发表题为“Classical and Emerging Characterization Techniques for Investigation of Ion Transport Mechanisms in Crystalline Fast Ionic Conductors”（《晶态快离子导体中离子输运机理的经典与新兴表征技术》）的综述论文（论文链接https://dx.doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00747）。薄首行是论文的通讯作者，密院助理教授陈倩栎与马里兰大学副教授莫一非为共同通讯作者。密院博士生郜一蓉、杜朋，马里兰大学博士生Adelaide M. Nolan为共同第一作者。其他作者还包括密西根学院博士生吴屹凡和硕士生杨超。

固态离子导体不仅具有可媲美液态材料的离子电导率，同时具有不易燃与不具腐蚀性的特点，是一种更安全的选择，可广泛地应用于全固态电池、燃料电池和传感器等领域。全面理解离子在固体中的输运机理对于发现性能更加优越的新型固态离子导体具有重要的意义。然而固态离子导体中的离子输运是一种复杂的物理现象。一方面，不同时间和长度尺度下的离子输运特性可能存在显著差异，需要从多尺度出发开展全面研究；另一方面，新型固态离子导体的设计与发现需要理解固体中的离子输运特性，并将结构与离子输运特性联系起来，找出二者之间的构相关系。
该论文首先从理论上介绍了离子的输运机理及与离子输运有关的物理参数，然后讨论了离子输运过程中这些物理参数之间的关系，并从实验和计算两个方面综述了可用于探究固体中离子输运的各种表征手段，并评估了它们的优势和局限性。论文强调需要将实验和计算有机结合起来研究固态离子导体中的离子输运，并精确测量与离子输运相关的物理参数。论文也总结了研究离子输运机理的难点，并提出了更深入地了解固体中的离子输运机理的必要性与迫切性。
该综述论文旨在激发对固态离子导体领域的重新思考，从而为全面理解固体中离子输运机理开辟创新之路。相关工作得到了上海市扬帆计划（18YF1411100）和国家自然科学基金（51802193）的资助。
背景介绍

薄首行现任上海交通大学密西根学院助理教授。他于2009年和2014年先后在复旦大学和美国纽约州立大学石溪分校获得化学学士与博士学位。2014 – 2017年期间先后在麻省理工学院材料科学与工程系以及劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部担任博士后研究员。薄首行于2017年7月加入密西根学院。目前，其团队围绕全固态电池开展超快离子导体，全固态电池界面化学与机械特性以及全固态电池成像等相关研究。