Нов материал, открит от AI, може да намали употребата на литий в батериите

A съвсем ново вещество, което може да намали употребата на литий в батериите, е открито с помощта на изкуствен интелект (AI) и суперкомпютри.

Констатациите са направени от Microsoft и Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), която е част от Министерството на енергетиката на САЩ.

Учените казват, че материалът потенциално може да намали употребата на литий с до 70%.

От откриването си новият материал се използва за захранване на електрическа крушка.

Изследователи на Microsoft използва AI и суперкомпютри, за да стесни 32 милиона потенциални неорганични материали до 18 обещаващи кандидати за по-малко от седмица - процес на скрининг, който можеше да отнеме повече от две десетилетия, за да се извърши с помощта на традиционните лабораторни методи за изследване.

Процесът от създаването до разработването на работещ прототип на батерия отне по-малко от девет месеца.

Двете организации постигнаха това чрез използване на усъвършенстван AI и високопроизводителни изчисления, които съчетават голям брой компютри за решаване на сложни научни и математически задачи.

Изпълнителният вицепрезидент на Microsoft Джейсън Зандър каза пред BBC, че една от мисиите на технологичния гигант е да „компресира 250 години научни открития в следващите 25“.

"И ние смятаме, че технология като тази ще ни помогне да направим това. Това е начинът, по който този тип наука, според мен, ще бъде направена в бъдеще, " той каза.

Проблемът с лития

Литият често се нарича "бяло злато" поради пазарната му стойност и сребристия цвят. Това е един от ключовите компоненти в акумулаторните батерии (литиево-йонни батерии), които захранват всичко - от електрически превозни средства (EV) до смартфони.

Тъй като необходимостта от металът се увеличава и търсенето на електромобили нараства, светът може да се сблъска с недостиг на материала още през 2025 г., според Международната агенция по енергетика.

Също така се очаква, че търсенето на литиево-йонни батерии ще се увеличи до десетократно до 2030 г., според Министерството на енергетиката на САЩ, така че производителите непрекъснато създават батерии растения, които да поддържат.

Добивът на литий може да бъде спорен, тъй като може да отнеме няколко години за развитие и има значително въздействие върху околната среда. Извличането на метала изисква големи количества вода и енергия и процесът може да остави огромни белези в пейзажа, както и токсични отпадъци.

Д-р Нурия Тапиа-Руиз , който ръководи екип от изследователи на батерии в катедрата по химия в Имперския колеж в Лондон, каза, че всеки материал с намалено количество литий и добри възможности за съхранение на енергия е "Светият граал" в индустрията на литиево-йонните батерии.

„ИИ и суперкомпютрите ще се превърнат в решаващи инструменти за изследователите на батерии през следващите години, за да помогнат при прогнозирането на нови високоефективни материали“, каза тя.

Но д-р Едуард Брайтман, преподавател по химическо инженерство в университета в Стратклайд, каза, че технологията трябва да се „третира с малко внимание“.

"Може да изведе фалшиви резултати или резултати, които първоначално изглеждат добре, а след това да се окаже, че или е известен материал, или който не може да бъде синтезиран в лабораторията", каза той.

Този материал, получен от AI, който в момента се нарича просто N2116, е електролит в твърдо състояние, който е тестван от учени, които го превърнаха от суровина в работещ прототип.

Има потенциала да бъде устойчиво решение за съхранение на енергия, тъй като твърдотелните батерии са по-безопасни от традиционните течни или гелообразни литиеви.

В близко бъдеще по-бързо зареждащите се твърдотелни литиеви батерии обещават да бъдат още по-енергийни, с хиляди цикли на зареждане.

С какво е различен този AI?

Начинът, по който работи тази технология, е чрез използване на нов тип AI, създаден от Microsoft, обучен на молекулярни данни, които действително могат да разберат химията.

„Целият този AI е базиран на научни материали, база данни и свойства“, обясни г-н Зандер.

"Данните са много надеждни за използването им за научни открития."

След като софтуерът стесни 18-те кандидати, експертите по батериите в PNNL след това ги разгледаха и избраха окончателното вещество, върху което да работят в лабораторията.

Карл Мюлер от PNNL каза, че прозренията на AI от Microsoft ги насочват „към потенциално ползотворна територия много по-бързо“, отколкото при нормални работни условия.

"[Можем] да модифицираме, тестваме и настроим химическия състав на този нов материал и бързо да оценим неговата техническа жизнеспособност за работеща батерия, показвайки обещанието за напреднали AI за ускоряване на иновационния цикъл“, каза той.

Източник: bbc.com

Последвайте ни в