計劃外的發現可能會在電池、燃料電池、將熱能轉化為電能的裝置等領域有新的關鍵性突破。 在尋找一種具有非常規行為的新超導體時，由西北大學教授 Mercouri Kanatzidis 聯合美國能源部（DOE）阿貢國家實驗室開展的專案發現了只有四個原子厚的新材料。

他們在項目中發現的這種新材料可以在只有兩個維度上研究帶電粒子的運動。 這樣的研究可以刺激用於各種能源轉換裝置的新材料的發明。 Mercouri Kanatzidis 表示：”我們的分析結果顯示，在這一轉變之前，銀離子被固定在我們材料的兩個維度內的密閉空間里，但在這一轉變之後，它們四處擺動”。

Kanatzidis 的目標材料是一種銀、鉀和硒（a-Ag3Se2）的組合，其四層結構像一個婚禮蛋糕。 這些二維材料有長度和寬度，但幾乎沒有厚度，只有四個原子高。

Kanatzidis 表示：「超導材料在冷卻到非常低的溫度時失去了對電子運動的所有阻力。 令我失望的是，這種材料根本不是超導體，我們無法使其成為超導體，但令我驚訝的是，它竟然是一個神奇的超離子導體的例子”。

在超離子導體中，固體材料中的帶電離子與電池中的液體電解質一樣自由遊動。 這導致一種固體具有異常高的離子導電性，這是衡量導電能力的一個標準。 這種高離子傳導性帶來了低熱傳導性，意味著熱量不容易通過。 這兩種特性使超離子導體成為能源儲存和轉換設備的超級材料。

該團隊發現一種具有特殊性質的材料的第一個線索是當他們把它加熱到華氏 450 至 600 度之間時。 它過渡到一個更加對稱的分層結構。 該小組還發現，當他們降低溫度，然後再次提高溫度進入高溫區時，這種過渡是可逆的。

科學家們已經尋找了一段時間，以找到一種典範的材料來研究二維材料中的離子運動。 這種分層的鉀-銀-硒材料似乎就是一個。 研究小組測量了離子在這種固體中的擴散情況，發現它相當於重鹽水電解質的擴散情況，是已知最快的離子導體之一。

MSD 的首席材料科學家 Duck Young Chung 說：”這些特性對於那些為電池和燃料電池設計新的二維固體電解質的人非常重要”。 對這種超離子材料的研究也可能有助於設計新的熱電材料，將發電廠、工業過程甚至汽車排放的廢氣中的熱量轉換成電能。 而且這種研究可用於設計環境凈化和水脫鹽的膜。