ИИ представляет новые материалы для следующего поколения батарей

Исследователи из Технологического института Нью-Джерси (NJIT) использовали искусственный интеллект для достижения значительного прорыва в хранении энергии. С помощью ИИ команда идентифицировала пять новых пористых материалов, которые могут заменить традиционные литий-ионные батареи. Эти материалы относятся к новому классу мультивалентных батарей, использующих такие элементы, как магний, кальций, алюминий и цинк — распространенные и доступные металлы с большим потенциалом для хранения энергии.

Мощь мультивалентных батарей

В отличие от литий-ионных батарей, работающих с ионами лития, которые несут один положительный заряд, мультивалентные батареи используют ионы с двумя или тремя положительными зарядами. Это дает им гораздо большую емкость для хранения энергии. Однако эти более крупные и более заряженные ионы трудно вписать в материал батареи, что усложняет создание эффективных и стабильных батарей. Прорыв произошел, когда исследователи из NJIT использовали генеративный искусственный интеллект для проверки тысяч возможных материалов. Они выявили те, которые могут эффективно удерживать мультивалентные ионы.

Революция в процессе открытия

Команда разработала двухступенчатый подход на основе ИИ: Crystal Diffusion Variational Autoencoder (CDVAE) и настроенную большую языковую модель (LLM). Эти инструменты позволили быстро исследовать новые кристаллические структуры и предсказать, какие из них, вероятно, будут термодинамически стабильными. Результат? Пять новых материалов, которые могут изменить технологии аккумуляторов. Эти материалы имеют большие открытые каналы, идеально подходящие для перемещения крупных мультивалентных ионов. Следующий шаг — синтезировать и протестировать эти материалы в реальных условиях. Есть надежда, что в ближайшем будущем будут созданы коммерчески жизнеспособные мультивалентные батареи.