为促进金属研究所内的青年科研人员加强与所内和所外同行的交流，中国科学院金属研究所青年创新促进会小组策划开展“金属之光”学术沙龙系列报告会。该报告会每期选定一个主题，一般邀请1~2位所外专家，并且邀请同领域内的1~2位所内青年科研人员做学术报告，第一期的主题为理论计算在材料科学中的应用。该系列学术报告会将打造一个合作交流的平台，为青年科研人员提供一个自由探讨、交流思想和分享成果的空间，充分发挥青年科研人员的前瞻引领性、主体性和开放性，激发创新思维的碰撞，打破学科壁垒，催生新的研究方向和合作项目，加速科技成果的转化。

时间：2025年7月11日（周五）下午2:00

地点：李薰楼468会议室

报告一：基于群论的相变全路径搜索方法（刘利民）

报告二：矩张量机器学习势模型发展与应用（刘培涛）

报告三：高性能电池的电解液四面体研究范式（杨慧聪）

附：报告摘要与报告人简介

报告题目：基于群论的相变全路径搜索方法

报告人：刘利民，北京航空航天大学物理学院

报告摘要：本报告提出基于群论的相变路径搜索方法，通过构建初始相与终相的公共超群，系统分解对称性操作生成所有可能的原子映射路径，并利用平移/旋转变换消除等效路径，实现相变空间的全覆盖。利用该方法讨论了HfO₂铁电材料的相变行为，研究证实相变中间态（如tI、tII）的对称性约束规律，为理解极化翻转、唤醒效应及多晶HfO₂薄膜的应力调控提供了普适性分析框架。

报告人简介：刘利民，男，现为北京航空航天大学物理学院教授。2005年中国科学院金属研究所博士毕业，导师为叶恒强院士，先后在英国贝尔法斯特大学，德国马普协会，英国伦敦大学学院，美国普林斯顿大学学习和工作，2011年回国加入北京计算科学研究中心，2017年加入北京航空航天大学物理学院。迄今为止在国际刊物(包括Nature,Nat. Energy，Nat. Catal.，Nat. Nanotechnol.，Nat. Photonics)上发表论文200余篇，连续入选爱思唯尔中国高被引学者。先后承担海外高层次青年人才，国家基金委首届优秀青年基金，牛顿高级学者基金，国家基金委杰出青年基金等项目。

报告题目：矩张量机器学习势模型发展与应用

报告人：刘培涛，中国科学院金属研究所

报告摘要：机器学习势函数在量子力学和经验力场之间架起了一座桥梁，既保持了量子力学的高精度，又具备经验力场的高效率，正在推动计算材料科学原子模拟的范式变革。在本报告中，我将首先回顾机器学习势函数的发展过程，随后重点介绍我们围绕矩张量机器学习势模型的优化工作，在保持相同精度的前提下，计算效率提升近一个数量级。此外，我还将介绍一种高效构建超越密度泛函理论精度机器学习势函数的 “动态主动学习+Δ机器学习”方法。最后，我将展示该模型在解决固-固相变机理和表面科学长期争议问题中的成功应用。

报告人简介：刘培涛，中国科学院金属研究所研究员、博士生导师。聚焦材料电子结构计算与原子模拟方法开发与应用研究。开发了低标度G₀W₀、完全自洽scGW方法、GW+DMFT方法、非线性LSDA+U模型、动态主动学习+Δ-机器学习、精度与效率兼顾的矩张量机器学习势模型等诸多计算方法，部分方法在VASP软件中发布，获得同行应用。截至目前，以第一/通讯（含共同）作者发表论文38篇 [含Nat. Commun. (2)、PRL (2)、PRB (10)、PRM (7)、JMST (4)等]，与实验团队合作发表Nature两篇。荣获中国科学院人才计划、沈阳市领军人才，主持优秀青年基金、青年基金、中国科学院先导专项课题、辽宁省重大项目课题等项目。

报告题目：高性能电池的电解液四面体研究范式

报告人：杨慧聪，中国科学院金属研究所

报告摘要：锂离子电池的广泛应用，极大程度的改变了人类的生产生活。然而，与电池器件中正负极材料、集流体材料、隔膜材料的快速发展相比，电解液研究的滞后性制约了先进电池器件在复杂工况下（如宽温、高功率密度、高能量密度、长寿命等）的广泛应用。借鉴材料科学研究中普遍认同的“材料四面体”模型（processing-structure-properties-performance），报告人提出了“电解液四面体”的研究范式（synthesis-solvation structure-electrolyte property-battery performance）。针对该电解液四面体研究范式中的三个关键问题：（1）如何合成特定的溶剂化结构；（2）溶剂化结构如何影响电解液性质；（3）电解液性质如何影响电池服役，报告人通过（1）建立电解液设计的热力学竞争平衡理论；（2）提出电解液性质是微观结构在外场作用下的改变观点；以及（3）构建电池器件服役失效的极化电压积累模型，对上述三个关键问题进行阐述。基于电解液四面体研究范式的内在逻辑，本报告将介绍近年来申请人在电解液研究领域的进展，并对如何解答电解液四面体研究范式的第四个关键问题，即“如何根据电池器件服役需求实现电解液的逆向设计”进行展望。

1)Yaozu Wang,Huicong Yang^*,Feng Li^*,et al. Natl. Sci. Rev., 2025,12,nwaf100.

2)Zhenqiang Guo^#,Huicong Yang^#,Feng Li^*,et al. ACS Energy Lett., 2024,9,4233.

3)Yaozu Wang,Huicong Yang^*,Feng Li^*,et al. J. Am. Chem. Soc.,2024,146,7332.

4)Huicong Yang,Feng Li^*,et al. Small, 2022,18,2202349.

5)Huicong Yang^#,Xiang Chen^#,Feng Li^*,et al. ACS Energy Lett., 2021,6,1413.

6)Huicong Yang,Feng Li^*,et al. Energy Storage Mater., 2020,30,113.

7)Huicong Yang,Feng Li^*,et al. Chem. Commun.,2019,55,13211.

8)Huicong Yang,Feng Li^*,et al. Angew. Chem. Int. Ed.,2019,58,11978.

9)Huicong Yang^#,Lichang Yin^#,Feng Li^*,et al. Angew. Chem. Int. Ed.,2018,57,1898.

报告人简介：杨慧聪，现任先进炭材料研究部新型电化学能源材料与器件课题组副研究员。2014年毕业于上海交通大学材料科学与工程专业，获学士学位；2021年毕业于中国科学技术大学材料学专业，获博士学位。2021年12月加入先进炭材料研究部新型电化学能源材料与器件课题组，担任助理研究员，特别研究助理（博士后），于2024年10月晋升为副研究员。以第一、共一、共通讯作者身份在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem.，Natl. Sci. Rev.等期刊发表SCI论文15篇，合作发表近30篇，近五年他引2500余次，H因子21。担任Renewables与Energy Materials and Devices期刊青年编委。获得中国科学院优秀博士学位论文、中国科学院金属研究所青年学者论坛一等奖、特别研究助理卓越奖一等奖等奖励。主持国家自然科学基金青年基金项目（C类）等。研究方向为高性能电池电解液设计理论与应用、原位电化学界面谱学表征等。