Нейросеть открыла новые материалы для аккумуляторов следующего поколения
Обнаружение новых пористых материалов способно привести к появлению более производительных и надежных систем хранения энергии, работающих на основе магния и других легко доступных элементов.
Ученые из Технологического университета штата Нью-Джерси (NJIT) решили важную проблему будущего хранения энергии — поиск доступной и экологически безопасной замены традиционным литий-ионным батареям, пишет ScienceDaily.
Специалисты применили генеративные алгоритмы искусственного интеллекта для выявления принципиально новых материалов, которые способны преобразовать рынок аккумуляторов с многовалентными ионами. В таких устройствах используются широко распространенные элементы вроде магния, кальция, алюминия и цинка. Они представляют собой экономически выгодную альтернативу дефицитным литий-ионным аккумуляторам.
Многовалентные батареи отличаются от стандартных литий-ионных батарей тем, что они основаны на элементах, чьи ионы несут два или три положительных заряда. Благодаря этому подобные батареи могут запасать намного больше энергии. Но одновременно возникает сложность: большие размеры заряженных частиц усложняют размещение этих элементов в материалах аккумуляторов.
Ранее основным препятствием был огромный массив возможных вариантов химического состава, каждый из которых следовало проверять вручную, что замедляло прогресс. Команда NJIT предложила инновационный подход, объединив две системы искусственного интеллекта: автокодировщик на основе кристаллической диффузии (CDVAE) и оптимизированную языковую модель (LLM). Автокодировщик CDVAE научился анализировать базы данных существующих кристаллических структур, предлагая оригинальные варианты материалов с широким спектром свойств. Языковая модель LLM занималась отбором наиболее стабильных материалов, пригодных для промышленного производства.