Microsofts AI opdager ny solid-state batterikemi

Forskere fra Microsoft og Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) siger, at de har opdaget en måde at reducere lithiumindholdet i solid-state batterier med op til 70 procent. Det revolutionerende er metoden, der er benyttet til opdagelsen. Det er nemlig en kunstig intelligens, der har foreslået den nye kemisammensætning til batteriet.

Ifølge forskerne har den kunstige intelligens formået at klare forskning, der normalt tager år eller endda årtier, på bare få dage. Projektet er en del af et tre-årigt samarbejde mellem Microsoft og PNNL, om at bruge kunstig intelligens i jagten på rene energiløsninger.

Den prototype, der er blevet bygget på baggrund af forskningen, udnytter en foreslået ny kombination af lithium og natrium, der genererer nok energi til at drive en pære, som et indledende bevis på konceptet.

Der forskes allerede i batterier med natrium, men det har primært handlet om at benytte natrium i anoden eller katoden. I dette tilfælde benyttes blandingen i elektrolytten; altså det materiale som ionerne flyder gennem på sin vej fra anoden til katoden. Materialet er desuden et faststof (solid-state) og ikke flydende, som i traditionelle lithium-ion batterier.

Prøver af den nye faste elektrolyt, der er opdaget af kunstig intelligens. Foto: Dan DeLong for Microsoft.

Forskere anerkender, at kemien endnu ikke er fuldt bevist, og at den måske ikke fungerer i større skala. De siger, at det ikke desto mindre er en lovende udvikling i jagten på alternativer til traditionelle lithium-ion-batterier.

Fra 32 millioner kandidater til 18 på få dage

Til batteriprojektet blev Microsofts AI-værktøjer trænet til at evaluere millioner af mulige materialer og foreslå kombinationer, der kunne fungere som faststofelektrolytter. AI-værktøjerne reducerede antallet af kandidater fra 32 millioner til 23, hvoraf 18 var nye og hidtil ukendte, siger Microsoft og PNNL. PNNL-forskerne syntetiserede og testede derefter et af de nye materialer, der kombinerede lithium og natrium, og fandt ud af, at det har en ny molekylær struktur, der letter bevægelsen af ionerne.

Forskerne detaljerede deres arbejde i en rapport, der blev distribueret i denne uge via arXiv-webstedet.

Deres arbejde bygger på Microsoft Azure Quantum Elements, et cloud-baseret system designet til kemisk- og materialevidenskabelig forskning, som optakt til en fremtidig kvantesupercomputer.

Microsoft har produceret denne video om batteriprojektet som en reklame for deres systemer:

Microsofts AI opdager ny solid-state batterikemi