Vísindamenn hafa náð mikilvægum árangri í batteri tækni með því að nota generatív gervigreind (AI) til að finna ný efni sem hafa möguleika á að breyta frammistöðu og getu í nýrri gerð af rafhlöðum. Þessi nýja rannsókn beinist að þróun margeigin rafhlaða, sem eru sannfærandi auðlind sem stendur í stað lithium-jónrafhlaðanna sem ráða nú markaðnum. Margeigin rafhlöður eru til muna framfarir í orkumálun, þar sem þær nota jóna sem bera mörg hlað, eins og magnesíum- eða áljón, í stað lithiumjóna. Þar sem þessar marggegnu jóna geta flutt meira hlað með hverju jóni, bjóða þær upp á möguleika á hærri orkuþéttleika og aukinni skilvirkni. Af þessum sökum eru marggegnu rafhlöðurnar taldar vera loforð um lausn á takmörkunum núverandi rafhlöðutækni, þar með talið átökum um getu, kostnað og sjálfbærni. Helsta áskorunin við að raungera virkar marggegnar rafhlöður er að finna hæft efni sem getur á skilvirkan og áreiðanlegan hátt stjórnað hreyfingu marggegnu jóna innan kerfisins. Þetta krefst þess að finna efni með sérstaka uppbyggingu og eðlisefnamælieiginleika sem geta hýst marggegnu jónir án þess að skemma sig, á sama tíma og það heldur háu orkugeymsluhlutfalli. Til að takast á við þetta, notuðu rannsóknarmenn generatív AI — háþróaða AI-tækni sem getur framleitt nýjar gagnasamskeytingar og spáð eiginleikum yfir stórar gagnasöfn.

Í rannsókn sinni kannaði AI-kerfið milljónir mögulegra efnisblanda og bygginga yfir víðtækan efnafræðilegan vídd til að finna fyrirbæri sem uppfylla strangar kröfur marggeigja rafhlaða. Þessi ítarlega reikniritunarskeppni leiddi til þess að greina fimm hagkvæmar og lofandi poróskar málmaxtök efni. Poróskar byggingar eru mjög verðmætar í rafhlöðum þar sem þær bjóða upp á mikið yfirborð og leiðir sem auka virkni jónanna og geymslu þeirra. Þessi nýju uppgötvuðu poróskar málmaxtök efni sýna byggingarhátt sem stuðlar að geymslu og flutningi marggegnu jóna, sem gerir þau að mögulegu byltingar-efni í rafhlöðuhönnun. Áhrif uppgötvunarinnar eru mikil: með því að koma auga á þessi efni hafa rannsóknarmenn lagt grunn að orkugjöfum sem bjóða upp á hærri orkuþéttleika, skjótari hleðslu og betri sjálfbærni í samanburði við hefðbundnar lithium-jónrafhlöður. Að auki innihalda þessi efni ýmisðara málma, sem gæti dregið úr notkun á dýrri og sjaldgæfri lithium, sem stendur frammi fyrir vinnsluframleiðsluvandamálum. Þessi nýjung er áhrifaaukning í þróun sjálfbærra orkugjafa sem eru nauðsynlegir fyrir víðtæka notkun – frá farsímum og rafknúnum ökutækjum til stórra orkuframleiðslukerfa. Endurbættar rafhlöður með betri getu og endingum gætu hvætt sterkari innleiðingu endurnýjanlegrar orkuframleiðslu, stuðlað að minni kolefnisútblæstri og tekið þátt í að draga úr loftslagsbreytingum. Að lokum, hafa samþætting generatívrar gervigreindar við efnafræði leitt til uppgötvunar á nýjum poróskum málmaxtök efnum sem eru hentug fyrir marggegnar rafhlöður. Þessi áfangaÞessi áfangi sýnir kraftmikla samvirkni milli AI og efna- og búnaðarannsókna, og opnar leið fyrir nýrri kynslóð rafhlöðutækni — sem gerir okkur kleift að eiga öruggari, skilvirkari og umhverfisvænni lausnir til framtíðar.