هوش مصنوعی به یک چالش بزرگ انرژی می‌پردازد: پیشنهاد ۵ ماده جایگزین برای باتری‌های لیتیومی.

دانشمندان آمریکایی با استفاده از هوش مصنوعی (AI) پنج ماده متخلخل جدید را کشف کرده‌اند که می‌توانند آغازگر دوران باتری‌های چندظرفیتی باشند - یک راهکار ذخیره‌سازی انرژی قدرتمندتر، ارزان‌تر و پایدارتر از فناوری باتری لیتیوم-یونی فعلی.

به جای دهه‌ها آزمایش دستی، هوش مصنوعی امکان کاوش در کل جهان مواد را تنها در عرض چند ماه فراهم می‌کند. (منبع: Science Daily)

یک تیم تحقیقاتی در موسسه فناوری نیوجرسی (NJIT)، به رهبری پروفسور دیباکار داتا، از یک سیستم هوش مصنوعی دوگانه برای پرداختن به یک چالش بزرگ پیش روی صنعت انرژی استفاده کردند: یافتن جایگزین‌هایی برای لیتیوم - عنصری که به طور فزاینده‌ای کمیاب و گران می‌شود.

تحقیقاتی که اخیراً در مجله Cell Reports Physical Science منتشر شده است، نشان می‌دهد که مواد جدیدی می‌توانند با استفاده از عناصر فراوانی مانند منیزیم، کلسیم، آلومینیوم و روی، باتری‌ها را پشتیبانی کنند.

باتری‌های چند ظرفیتی از یون‌هایی استفاده می‌کنند که دو تا سه بار مثبت را حمل می‌کنند - به جای فقط یک بار مثبت مانند لیتیوم - بنابراین از نظر تئوری می‌توانند انرژی بیشتری ذخیره کنند. با این حال، این یون‌ها بزرگتر و سنگین‌تر هستند و حرکت آنها را در ساختارهای مواد مرسوم دشوار می‌کند. این همان تنگنایی است که هوش مصنوعی به غلبه بر آن کمک کرده است.

تیم NJIT دو مدل هوش مصنوعی را با هم ترکیب کرد: یک مدل زیست‌ماده به نام «رمزگذار خود-تغییر انتشار بلور» (CDVAE) و یک مدل زبان بزرگ (LLM) با تنظیم ویژه. CDVAE هزاران ساختار بلوری جدید تولید کرد، در حالی که LLM پایداری ترمودینامیکی را ارزیابی کرد - یک عامل کلیدی در تحقق مواد در آزمایشگاه.

نتایج نشان داد که پنج ماده اکسید فلزات واسطه کاملاً جدید با ساختارهای متخلخل و "کانال‌های" عریض رسانای یون - مناسب برای انتقال یون‌های چند ظرفیتی حجیم - توسط شبیه‌سازی‌های مکانیک کوانتومی و آزمایش پایداری تأیید شدند.

داتا اظهار داشت: «به جای صرف دهه‌ها آزمایش دستی، هوش مصنوعی به ما این امکان را می‌دهد که کل جهان مواد را تنها در عرض چند ماه کشف کنیم. این امر نه تنها به یافتن مواد برای باتری‌ها کمک می‌کند، بلکه رویکرد جدیدی را برای طراحی انواع مواد پیشرفته - از قطعات الکترونیکی گرفته تا فناوری‌های انرژی پاک - ایجاد می‌کند.»

این تیم تحقیقاتی در حال حاضر با آزمایشگاه‌های تجربی برای سنتز و تأیید مواد تازه کشف شده همکاری می‌کند، با هدف حرکت به سمت تولید تجاری باتری‌های چند ظرفیتی - گامی که می‌تواند آینده صنعت ذخیره‌سازی انرژی را به طور کامل تغییر دهد.

منبع: https://baoquocte.vn/ai-giai-quyet-thach-thuc-lon-cua-nganh-nang-luong-goi-y-5-vat-lieu-gi-thay-the-pin-lithium-323182.html