Компания Fujitsu Ltd. и Японский институт физической химии недавно объявили о том, что их совместная исследовательская группа применяла первопринципные расчеты и методы искусственного интеллекта при разработке материалов для проведения прогнозов, испытаний на синтез и оценку для состава твердого электролита из твердотельных ионно-литиевых батарей и Результаты показывают, что даже с меньшими данными комбинация методов искусственного интеллекта может эффективно находить наилучший состав материала и значительно увеличивать скорость разработки материала.
На сегодняшний день разработка материалов должна опираться на многолетний опыт и увлекательную интуицию, накопленную исследователями. Для успешного завершения необходимо накопить много уроков. Расчёт первого принципа состоит в том, чтобы указать состав материалов, основанный на предсказуемых характеристиках квантовой механики. Можно предсказать оптимальный состав новых высокопроизводительных материалов перед экспериментом, тем самым значительно уменьшив количество неудавшихся экспериментов. Однако нагрузка вычисления первых принципов очень велика, и различные компоненты материалов требуют множественных вычислений и займут очень много времени.
Исследовательская группа надеется объединить моделирование материалов, эксперименты и искусственный интеллект для решения проблем в области материального развития, так что время разработки материалов будет значительно сокращено, чтобы легче обнаружить неожиданный состав и структуру кристаллов и создать новые высокофункциональные материалы.
Исследовательская группа использовала метод байесовских выводов, один из методов искусственного интеллекта, чтобы контролировать количество вычислений для расчетов по первым принципам и предсказал три литийсодержащих оксо-синтетических соединения в твердотельных электролитах литий-ионных аккумуляторов. Результаты подтверждают, что этот метод может предсказать наилучшую комбинацию высоких литий-ионных проводимостей в достижимое время. В то же время при предсказанной композиции также обнаруживаются высокие литий-ионные проводимости других составов.
Литий-ионная проводимость является одной из важных характеристик твердых электролитных материалов, и это фактор, который доминирует в скорости заряда и разряда литиевых батарей. Результаты этого исследования подтвердили, что использование методов моделирования материалов и искусственного интеллекта может эффективно разрабатывать жидкие литиево-ионные батареи, не содержащие огня. , В будущем ожидается, что он будет иметь большой потенциал в аккумуляторах, полупроводниках и магнитных материалах.
