Твердые литий-ионные батареи, суперионный проводник

(Zapoved) – Искусственный интеллект снова приходит на помощь исследованиям в области энергетики. И на этот раз он делает это, открывая двери новому и неисследованному классу материалов, которые будут использоваться для хранения энергии (и не только). Это происходит в Англии, а точнее в лабораториях Ливерпульского университета. Здесь большая группа химиков во главе с профессором Мэттом Россейнски изучала новый материал для твердые литий-ионные аккумуляторы. В статье под названием «Суперионный транспорт лития через множество координационных сред, определяемых двумя анионными упаковками». Опубликован в Наука (текст на английском языке)Исследователи рассказывают, как они открыли твердотельный электролит, который быстро проводит ионы лития.

На пути к твердотельным литий-ионным батареям

Работа была сосредоточена на Там₇Да₂С₇ТО, проводник чистых ионов лития, состоящий из нетоксичных и распространенных на Земле элементов. Новый материал, как поясняют в университете, обладает достаточно высокой ионной проводимостью, чтобы заменить жидкие электролиты в современных аккумуляторных технологиях, повышая безопасность и энергоемкость. Но соответствующая часть работы состоит в том, «как» она была спроектирована.

Ли₇Да₂С₇I входит в число очень ограниченного числа твердых материалов, характеризующихся трехмерной суперионной проводимостью ионов. Его открытие было достигнуто благодаря совместному вычислительному и экспериментальному рабочему процессу, в котором использовались расчеты на основе искусственного интеллекта и физики для поддержки решений, принимаемых университетскими экспертами по химии. Исследовательская группа синтезировала материал в лаборатории, определила его структуру (расположение атомов в пространстве) и продемонстрировала его в твердом литий-ионном аккумуляторе.

«Это исследование демонстрирует, что искусственный интеллект и компьютеры, управляемые экспертами, могут решить сложную проблему открытия материалов в реальном мире, где мы ищем существенные различия в составе и структуре, влияние которых на свойства оценивается на основе понимания», Россейнский пояснил. «Наш революционный подход к проектированию открывает новые возможности для открытия этих и других высокоэффективных материалов, которые основаны на быстром движении ионов в твердых телах».