Искусственный интеллект помог разработать новый материал, способный заменить литий в батареях
Американские ученые разработали новый принцип создания аккумуляторов, благодаря которому использование в батареях лития можно сократить на 70%. Это удалось сделать благодаря искусственному интеллекту (ИИ) и суперкомпьютерам.
Над открытием работали исследователи компании Microsoft и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL), которая входит в состав Министерства энергетики США.
Исследователи Microsoft использовали искусственный интеллект и суперкомпьютеры, чтобы изучить 32 млн неорганических материалов, которые потенциально можно применить для создания батарей. Из них менее чем за неделю выделили 18 перспективных кандидатов.
В результате, как сообщает сайт Geek Wire, ученые синтезировали и протестировали новый материал, сочетающий литий и натрий, и обнаружили, что он имеет новую молекулярную структуру, которая облегчает движение ионов.
Созданный ими аккумулятор относится к твердым электролитам.
После открытия новый материал уже использовали для того, чтобы запитать электрическую лампочку.
Созданный Microsoft новый тип искусственного интеллекта обучается на молекулярных данных и способен понимать химические процессы.
При использовании традиционных лабораторных методов исследования на это могло понадобиться более двух десятилетий, говорят авторы разработки.
На создание рабочего прототипа аккумулятора ушло чуть меньше девяти месяцев.
Вице-президент Microsoft Джейсон Зандер рассказал Би-би-си, что одна из задач технологического гиганта — «вместить 250 лет научных открытий в следующие 25».
«Мы считаем, что подобная технология нам в этом поможет. Я думаю, в будущем научные исследования будут проводиться именно так», — отметил Зандер.
Что не так с литием?
Литий часто называют «белым золотом» из-за его высокой стоимости и серебристого цвета.
Это один из ключевых компонентов перезаряжаемых батарей (литий-ионных аккумуляторов), которые обеспечивают питание электромобилей, смартфонов и многих других электронных устройств.
Потребность в этом металле постоянно растет — вместе со спросом электромобили. Поэтому, по данным Международного энергетического агентства, уже в 2025 году в мире может возникнуть дефицит лития.
Как считает Министерство энергетики США, к 2030 году спрос на литий-ионные аккумуляторы вырастет в 10 раз, поэтому производители постоянно строят заводы по производству батарей.
При этом методы добычи лития часто вызывают споры, поскольку разработка его месторождений занимает несколько лет и оказывает значительное влияние на окружающую среду.
Добыча металла требует большого количества воды и энергии, а сам процесс может оставлять очень заметные следы на природном ландшафте и приводить к появлению токсичных отходов.
«ИИ и суперкомпьютеры в ближайшие годы станут важнейшими инструментами для разработчиков аккумуляторов. Они помогут предсказать, какие материалы способны демонстрировать высокую эффективность», — считает Нурия Тапиа-Руис из Имперского колледжа Лондона.
Однако преподаватель химических технологий в британском Университете Стратклайда Эдвард Брайтман предупредил, что к этой технологии нужно относиться «с некоторой осторожностью».
«Она может дать ложные результаты или результаты, которые сначала выглядят хорошо, а потом оказываются либо материалом, который уже известен, либо материалом, который невозможно синтезировать в лаборатории», — сказал Брайтман.
