Пошук нових матеріалів для акумуляторів може стати значно швидшим. Вчені розробили метод, який дозволяє на атомному рівні оцінювати поведінку хімічних сполук і заздалегідь визначати, які з них можуть покращити характеристики майбутніх батарей
Фото: chatgpt.com
Розробка належить дослідникам з Університету Східного Лондона та їхнім колегам. Їхня робота зосереджена на аніонах — негативно заряджених частинках, які беруть участь у багатьох хімічних процесах і відіграють важливу роль у роботі акумуляторів.
Проблема полягає в тому, що різні аніони по-різному взаємодіють з іншими речовинами. Від того, наскільки легко їхні атоми віддають або утримують електрони, можуть залежати стабільність матеріалу, хімічні реакції та зрештою характеристики батареї.
Щоб краще передбачати цю поведінку, команда використала рентгенівську фотоелектронну спектроскопію (XPS). Під час такого аналізу матеріал опромінюють рентгенівськими променями, що дозволяє визначити його елементний склад та характер хімічних зв’язків.
Дослідники вимірювали, наскільки міцно певні атоми в аніонах утримують свої електрони. Після цього отримані результати відтворили за допомогою комп’ютерного моделювання.
Такий підхід може дозволити вченим спочатку перевіряти перспективні речовини в цифровій моделі і лише потім переходити до складніших та дорожчих лабораторних експериментів.
Читайте також: Чому далекі світи не мають океанів і шансів на життя — учені
Для індустрії акумуляторів це потенційно означає швидший пошук матеріалів, здатних довше працювати, краще зберігати характеристики та витримувати більшу кількість циклів заряджання.
Втім, застосування технології може вийти далеко за межі батарей.
Науковці хочуть поступово сформувати велику базу даних про поведінку різних хімічних елементів і сполук. У майбутньому її можна буде використовувати для навчання систем машинного навчання та штучного інтелекту, які допомагатимуть автоматично відбирати найперспективніші матеріали.
Таким чином, замість перевірки величезної кількості комбінацій методом проб і помилок AI зможе звузити пошук до тих варіантів, які з більшою ймовірністю дадуть потрібний результат.
Роботу науковців опублікували в Journal of the American Chemical Society.
На думку редакції PSM, цінність нового методу полягає не в одному конкретному «революційному акумуляторі», а в можливості прискорити сам процес його створення. Якщо комп’ютерні моделі та AI зможуть заздалегідь відсіювати невдалі матеріали, шлях від лабораторної ідеї до нової батареї може суттєво скоротитися.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Учені знайшли спосіб зробити батареї меншими та легшими
Магнітна буря наближається до Землі: коли очікувати пік
Учені з’ясували, коли Земля може втратити кисень
Джерело: Phys.org.
Telegram 
Viber 
