AI Memecahkan Tantangan Besar Industri Energi: Menyarankan 5 Material Pengganti Baterai Lithium

Ilmuwan Amerika telah menggunakan kecerdasan buatan (AI) untuk menemukan lima bahan berpori baru yang dapat mengantarkan era baterai multivalen - solusi penyimpanan energi yang lebih kuat, lebih murah, dan lebih berkelanjutan daripada teknologi baterai lithium-ion saat ini.

Alih-alih eksperimen manual selama puluhan tahun, AI memungkinkan eksplorasi seluruh jagat raya material hanya dalam hitungan bulan. (Sumber: Science Daily)

Sebuah tim di Institut Teknologi New Jersey (NJIT), yang dipimpin oleh Profesor Dibakar Datta, menggunakan sistem AI ganda untuk mengatasi tantangan utama bagi industri energi: menemukan pengganti litium, sebuah elemen yang semakin langka dan mahal.

Hasil penelitian yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Cell Reports Physical Science menunjukkan bahwa material baru dapat mendukung baterai dengan menggunakan unsur-unsur yang melimpah seperti magnesium, kalsium, aluminium, dan seng.

Baterai multivalen menggunakan ion dengan dua atau tiga muatan positif—alih-alih hanya satu seperti litium—sehingga secara teoritis dapat menyimpan lebih banyak energi. Namun, ion-ion ini lebih besar dan lebih berat, sehingga sulit untuk bergerak melalui struktur material konvensional. Di sinilah AI berperan.

Tim NJIT menggabungkan dua model AI: model biomaterial yang disebut Crystal Diffusion Variational Encoder (CDVAE) dan model bahasa besar (LLM) yang disetel secara khusus. CDVAE menghasilkan ribuan struktur kristal baru, sementara LLM mengevaluasi stabilitas termodinamika—faktor kunci dalam mewujudkan material di laboratorium.

Hasilnya menunjukkan lima material oksida logam transisi yang benar-benar baru dengan struktur berpori dan "saluran" penghantar ion yang lebar – cocok untuk mengangkut ion multivalen yang besar – yang telah divalidasi melalui simulasi mekanika kuantum dan uji stabilitas.

"Alih-alih eksperimen manual selama puluhan tahun, AI memungkinkan kita menjelajahi seluruh jagat raya material hanya dalam beberapa bulan," ujar Datta. "Hal ini tidak hanya membantu kita menemukan material untuk baterai, tetapi juga membuka cara baru untuk merancang berbagai macam material canggih – mulai dari elektronik hingga teknologi energi bersih."

Tim ini sekarang bekerja sama dengan laboratorium eksperimental untuk mensintesis dan menguji material yang baru ditemukan, dengan tujuan bergerak menuju produksi komersial baterai multivalen – sebuah langkah yang dapat sepenuhnya mengubah masa depan penyimpanan energi.

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