英國(guó)利物浦大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種能快速傳導(dǎo)鋰離子的固體材料。這種新型電解質(zhì)有望用于研制可持續(xù)電池。相關(guān)論文發(fā)表在新一期《科學(xué)》雜志上。
研究團(tuán)隊(duì)使用協(xié)同計(jì)算和人工智能(AI)等變革性的方法，設(shè)計(jì)并在實(shí)驗(yàn)室中合成出這一新材料。隨后，他們確定了新材料的結(jié)構(gòu)，并將其置于電池內(nèi)，展示了其性能。
電解液是鋰離子電池的“血液”，在電池正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的關(guān)鍵。但目前液體電解質(zhì)是鋰離子電池在安全性和能量密度上限方面出現(xiàn)短板的最核心因素。而最新電解質(zhì)材料由無(wú)毒的稀土元素組成，擁有足夠高的鋰離子電導(dǎo)率，可取代液體電解質(zhì)，從而提高鋰離子電池的安全性和能量密度。
研究團(tuán)隊(duì)表示，由于新材料結(jié)構(gòu)特殊，它能以不同于液體電解質(zhì)的方式工作。利物浦大學(xué)化學(xué)系馬特·羅塞因斯基教授稱(chēng)，新材料性能比那些只能為離子提供狹窄空間的固體更優(yōu)異，其結(jié)構(gòu)改變了以前對(duì)高性能固態(tài)電解質(zhì)的理解。
研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，很多科學(xué)家正在使用AI工具搜尋新材料，AI正在改變材料研發(fā)的范式。由于A(yíng)I工具獨(dú)立工作，因此會(huì)以各種方式重新創(chuàng)建它們所訓(xùn)練的內(nèi)容，生成的新材料可能與已知材料非常相似。
在最新研究中，他們借助AI工具尋找能將不同材料區(qū)分出來(lái)的成分和結(jié)構(gòu)差異，并評(píng)估這些差異對(duì)材料性能的影響。這一顛覆性設(shè)計(jì)方法為發(fā)現(xiàn)更多高性能固體材料提供了新途徑。
