AI Menyelesaikan Cabaran Besar Industri Tenaga: Mencadangkan 5 Bahan untuk Menggantikan Bateri Litium

Para saintis Amerika telah menggunakan kecerdasan buatan (AI) untuk menemui lima bahan berliang baharu yang boleh menyambut era bateri multivalen - penyelesaian penyimpanan tenaga yang lebih berkuasa, lebih murah dan lebih mampan daripada teknologi bateri lithium-ion semasa.

Daripada eksperimen manual selama beberapa dekad, AI membenarkan penerokaan seluruh alam semesta bahan dalam beberapa bulan sahaja. (Sumber: Science Daily)

Satu pasukan di Institut Teknologi New Jersey (NJIT), yang diketuai oleh Profesor Dibakar Datta, menggunakan sistem dwi AI untuk menangani cabaran utama bagi industri tenaga: mencari pengganti litium, elemen yang semakin berkurangan dan mahal.

Hasil penyelidikan yang diterbitkan baru-baru ini dalam jurnal Cell Reports Physical Science menunjukkan bahawa bahan baharu boleh menyokong bateri menggunakan unsur yang banyak seperti magnesium, kalsium, aluminium dan zink.

Bateri multivalen menggunakan ion dengan dua hingga tiga cas positif—bukannya hanya satu seperti litium—dan secara teorinya boleh menyimpan lebih banyak tenaga. Tetapi ion ini lebih besar dan lebih berat, menjadikannya lebih sukar untuk bergerak melalui struktur bahan konvensional. Di situlah AI masuk.

Pasukan NJIT menggabungkan dua model AI: model biomaterial yang dipanggil Crystal Diffusion Variational Autoencoder (CDVAE) dan model bahasa besar (LLM) yang ditala khas. CDVAE menjana beribu-ribu struktur kristal baharu, manakala LLM menilai kestabilan termodinamik — faktor utama dalam merealisasikan bahan dalam makmal.

Keputusan menunjukkan lima bahan oksida logam peralihan baharu sepenuhnya dengan struktur berliang dan "saluran" pengalir ion yang luas - sesuai untuk mengangkut ion multivalen besar - yang telah disahkan oleh simulasi mekanikal kuantum dan ujian kestabilan.

"Daripada percubaan manual selama beberapa dekad, AI membolehkan kami meneroka seluruh alam semesta bahan dalam beberapa bulan sahaja," kata Datta. "Ini bukan sahaja membantu kami mencari bahan untuk bateri, tetapi juga membuka cara baharu untuk mereka bentuk semua jenis bahan termaju - daripada elektronik kepada teknologi tenaga bersih."

Pasukan itu kini bekerjasama dengan makmal eksperimen untuk mensintesis dan menguji bahan yang baru ditemui, dengan matlamat untuk bergerak ke arah pengeluaran komersial bateri multivalen - satu langkah yang boleh mengubah sepenuhnya masa depan penyimpanan tenaga.

Sumber: 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