Нью-Джерси технологиялық институтының (NJIT) ғалымдары жасанды интеллект (ЖИ) көмегімен энергия сақтау технологиясында төңкеріс жасауға қабілетті бес жаңа материал тапты, деп хабарлады Cell Reports Physical Science журналында.
Профессор Дибакар Датта жетекшілік еткен ғылыми топ мультивалентті ионды батареялар үшін жаңа кеуекті материалдарды іздеуге генеративті ЖИ әдістерін қолданды. Бұл батареялар магний, кальций, алюминий және мырыш сияқты иондары екі немесе үш оң зарядқа ие элементтерді пайдаланады. Мұндай батареялар энергияны көбірек сақтай алады және литий-ионды технологияға балама бола алады.
Мәселенің түйіні
Литий-ионды аккумуляторлар бүгінде ең кең таралған энергия сақтау жүйесі болғанымен, литий қорының шектеулілігі мен экологиялық әсері ұзақ мерзімді перспективада мәселе тудырады. Мультивалентті ионды батареялар әлеуетті шешім болғанымен, олардың тиімді жұмыс істеуі үшін көлемі үлкен және заряды жоғары иондарды өткізетін арнайы материалдар қажет.
Екі сатылы ЖИ әдісі
NJIT зерттеушілері бұл қиындықты шешу үшін екі түрлі жасанды интеллект моделін біріктірді:
- Кристалдық диффузия вариациялық автокодері (CDVAE) – белгілі кристал құрылымдарының деректеріне негізделіп, жаңа ықтимал материал нұсқаларын ұсынды.
- Ірі тілдік модель (LLM) – ұсынылған құрылымдар арасынан термодинамикалық тұрақтылығы жоғары материалдарды іріктеді.
Нәтижесінде ЖИ өткізгіш арналары кең, көп зарядты иондардың қозғалысына қолайлы өтпелі металл оксидінің бес жаңа кеуекті құрылымын анықтады.
Теориядан тәжірибеге
Ғалымдар табылған материалдарды кванттық-механикалық модельдеу және тұрақтылық сынақтарынан өткізді. Нәтижелер олардың зертханалық жағдайда синтезделіп, нақты батареяларда қолдануға жарамды екенін көрсетті.
«Бұл тек жаңа аккумулятор материалдарын табу емес, ЖИ-дің кез келген алдыңғы қатарлы материалды жылдам әрі жүйелі іздеуге қабілетті екенін дәлелдеу», – дейді профессор Датта.
Зерттеу тобы тәжірибелік зертханалармен бірлесіп, бұл материалдарды синтездеуді және сынауды жоспарлап отыр. Егер бұл бағыт табысты дамыса, мультивалентті батареялар энергия сақтау нарығында литий-ионды технологияны алмастыратын қауіпсіз әрі тұрақты баламаға айналуы мүмкін.