Штучний інтелект представляє нові матеріали для наступного покоління акумуляторів

Дослідники з Технологічного інституту Нью-Джерсі (NJIT) використали штучний інтелект для досягнення значного прориву в зберіганні енергії. Завдяки ІІ команда виявила п’ять нових пористих матеріалів, які можуть замінити традиційні літій-іонні батареї. Ці матеріали належать до нової категорії мультивалентних батарей, які використовують елементи, такі як магній, кальцій, алюміній та цинк — поширені та доступні метали з більшим потенціалом зберігання енергії.

Могутність мультивалентних батарей

На відміну від літій-іонних батарей, що працюють з іонами літію, які несуть один позитивний заряд, мультивалентні батареї використовують іони з двома або трьома позитивними зарядами. Це дає їм набагато більшу ємність зберігання енергії. Однак ці більші, більш заряджені іони важко вмістити в матеріал батареї, що ускладнює створення ефективних та стабільних акумуляторів. Прорив стався, коли дослідники з NJIT застосували генеративний штучний інтелект для перевірки тисяч можливих матеріальних структур. Вони виявили ті, що могли б ефективно утримувати мультивалентні іони.

Революція в процесі відкриття

Команда розробила двоступеневий підхід на основі ІІ: Crystal Diffusion Variational Autoencoder (CDVAE) і налаштовану велику мовну модель (LLM). Ці інструменти дозволили швидко дослідити нові кристалічні структури та передбачити, які з них найбільш ймовірно будуть термодинамічно стабільними. Результат? П’ять нових матеріалів, які можуть змінити технології акумуляторів. Нові матеріали мають великі відкриті канали, що є ідеальними для переміщення великих мультивалентних іонів. Наступний крок — синтезувати та протестувати ці матеріали в реальних умовах. Існує надія, що в недалекому майбутньому будуть створені комерційно життєздатні мультивалентні батареї.