利用人工智能设计更好的电池电解质

展望电池材料的未来。设计电池是一个分为三部分的过程。你需要一个正极，一个负极，而且——重要的是——你需要一种能与两个电极一起工作的电解质。

电解质是电池组件，可在电池的两个电极之间来回传输离子（带电荷的粒子），从而导致电池充电和放电。对于今天的锂离子电池，电解质化学定义相对明确。然而，对于世界各地和美国能源部 (DOE) 阿贡国家实验室正在开发的下一代电池，电解质设计的问题仍然悬而未决。

新型电解质的开发使更便宜，更持久和更强大的电池成为现实以及朝着经济脱碳迈出重要一步方面取得进展的关键。

在《科学》杂志发表的一篇新论文中，美国能源部/阿贡国家实验室研究人员阐述了他们对未来几代电池中电解质设计的愿景。

科学家在开发新电解质时考虑的一个主要因素是它们如何倾向于形成一个称为界面的中间层，该中间层利用电极的反应性。

根据该团队的说法，近期目标是设计具有正确化学和电化学特性的电解质，以实现电池正极和负极的最佳界面形成。然而，最终，研究人员认为，他们或许能够开发出一组在极端（高温和低温）温度下稳定的固体电解质，并使高能量电池具有更长的使用寿命。

为了加快寻找电解质突破的速度，科学家们已求助于高级表征和人工智能 (AI) 的力量，通过更多可能的候选者进行数字搜索，从而加快实验室合成过程的缓慢而艰苦的过程。

高性能计算和人工智能使我们能够确定最佳描述符和特征，从而能够针对特定用途定制设计各种电解质，研究人员开始真正利用人工智能、机器学习和自动化实验室的力量。 获 取 更多科技 前沿访问：https://byteclicks.com

这项工作由储能研究联合中心、美国能源部科学能源创新中心办公室和美国能源部科学办公室基础能源科学项目资助。