Штучний інтелект вирішує серйозну енергетичну проблему: пропонує 5 альтернативних матеріалів для літієвих батарей.

Американські вчені за допомогою штучного інтелекту (ШІ) виявили п'ять нових пористих матеріалів, які можуть започаткувати еру полівалентних батарей – потужнішого, дешевшого та екологічнішого рішення для зберігання енергії, ніж сучасна технологія літій-іонних батарей.

Замість десятиліть ручних експериментів, штучний інтелект дозволяє дослідити цілий всесвіт матеріалів лише за кілька місяців. (Джерело: Science Daily)

Дослідницька група з Технологічного інституту Нью-Джерсі (NJIT) під керівництвом професора Дібакара Датти використала подвійну систему штучного інтелекту для вирішення серйозної проблеми, що стоїть перед енергетичною галуззю: пошуку альтернатив літію – елементу, який стає дедалі дефіцитнішим і дорожчим.

Дослідження, нещодавно опубліковане в журналі Cell Reports Physical Science, показує, що нові матеріали можуть підтримувати роботу акумуляторів, використовуючи такі рясні елементи, як магній, кальцій, алюміній та цинк.

Багатовалентні батареї використовують іони, що несуть від двох до трьох позитивних зарядів, а не лише один, як літій, тому теоретично вони можуть зберігати більше енергії. Однак ці іони більші та важчі, що ускладнює їх переміщення в межах звичайних матеріальних структур. Це вузьке місце, яке допоміг подолати штучний інтелект.

Команда NJIT поєднала дві моделі штучного інтелекту: модель біоматеріалу під назвою «Crystal Diffusion Self-Variation Encoder» (CDVAE) та спеціально налаштовану модель великої мови програмування (LLM). CDVAE генерував тисячі нових кристалічних структур, тоді як LLM оцінював термодинамічну стабільність — ключовий фактор реалізації матеріалів у лабораторії.

Результати показали, що п'ять абсолютно нових матеріалів на основі оксидів перехідних металів з пористими структурами та широкими іонно-провідними «каналами», придатних для транспортування об'ємних багатовалентних іонів, були підтверджені за допомогою квантово-механічного моделювання та тестування на стабільність.

Датта заявив: «Замість того, щоб витрачати десятиліття на ручні експерименти, штучний інтелект дозволяє нам дослідити цілий всесвіт матеріалів лише за кілька місяців. Це не тільки допомагає у пошуку матеріалів для акумуляторів, але й відкриває новий підхід до проектування всіх видів передових матеріалів – від електронних компонентів до технологій чистої енергії».

Дослідницька група зараз співпрацює з експериментальними лабораторіями для синтезу та перевірки нещодавно відкритих матеріалів з метою переходу до комерційного виробництва багатовалентних батарей – кроку, який може повністю змінити майбутнє індустрії накопичення енергії.

Джерело: 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