近年來，王恩哥、江穎與同事和學生們一起合作，發展了原子水平上的高分辨掃描探針技術和針對輕元素體系的全量子化計算方法，為研究積累了豐厚的實驗和理論基礎。
要在原子尺度上對水合離子進行高分辨成像，首先需要「分離出」單個的水合離子。
這是一件相當困難的事。為了解決這一難題，研究人員經過不斷的嘗試和摸索，基於掃描隧道顯微鏡發展了一套獨特的離子操控技術，製備出了單個的離子水合物——用非常尖銳的金屬針尖在氯化鈉薄膜表面移動，吸取到單個的鈉離子，然後再「拖動」水分子與其結合。由此得到了含有不同數目水分子的單個「水合鈉離子」。
實驗製備出單個離子水合物團簇後，接下來面臨的第二個挑戰是：通過高解析度成像弄清楚其幾何吸附構型。
對此難題，研究人員發展了基於一氧化碳針尖修飾的非侵擾式原子力顯微鏡成像技術，可以依靠極其微弱的高階靜電力來掃描成像。他們將此技術應用到離子水合物體系，首次獲得了原子級分辨成像，並成功確定了其原子吸附構型。
這是國際上首次在實空間得到離子水合物的原子層次圖像。而且這一圖像相當清晰：不僅是水分子和離子的吸附位置可以精確確定，就連水分子取向的微小變化都可以直接識別。可以說，空間分辨幾乎到了原子的極限。