Utiliser l’IA pour développer une batterie utilisant moins de lithium

Une équipe de chercheurs en IA de Microsoft travaillant avec des collègues du Pacific Northwest National Laboratory a utilisé l’IA pour développer une batterie utilisant moins de lithium. Ensemble, ils ont publié un article décrivant leur travail sur le arXiv serveur de préimpression.

Les batteries lithium-ion sont devenues la norme industrielle pour les appareils électroniques et les véhicules électriques et devraient jouer un rôle majeur dans la conversion vers un réseau électrique vert. Mais le lithium est cher, ce qui a conduit plusieurs équipes à travers le monde à rechercher des alternatives. Dans ce nouvel effort, l’équipe de recherche a cherché des moyens de réduire la quantité de lithium utilisée dans les batteries.

Cela prendrait normalement beaucoup de temps – probablement plusieurs années – en raison de l’approche exhaustive requise. Pour réduire la charge de travail et le temps nécessaire au traitement de millions de candidats, les chercheurs se sont tournés vers l’IA.

Notant que les applications d’IA sont efficaces dans l’utilisation d’énormes quantités de données pour apprendre à faire les choses, les chercheurs en ont conçu une qui pourrait étudier des millions de matériaux susceptibles d’être ajoutés à une batterie au lithium pour remplacer une certaine quantité de lithium et tester les résultats pour déterminer les facteurs. comme la stabilité et le comportement d’une batterie utilisant un matériau donné.

Grâce à cette approche, l’équipe de recherche a pu réduire la liste des candidats possibles à seulement quelques centaines de possibilités. Ils se sont ensuite tournés vers les scientifiques des matériaux du Pacific Northwest National Laboratory pour obtenir des conseils sur la façon de réduire encore davantage les possibilités. Les scientifiques ont suggéré d’ajouter des critères de sélection plus spécifiques et davantage de cycles d’élimination. Après avoir tenu compte de ces conseils, l’équipe est parvenue à un candidat prometteur et à une approche consistant à remplacer environ la moitié des atomes de lithium d’une batterie par des atomes de sodium.

Après avoir construit une batterie fonctionnelle en utilisant la nouvelle approche, les chercheurs ont découvert que sa conductivité était inférieure à celle nécessaire, mais ils pensent également qu’il y a place à amélioration. Ils prévoient de continuer à travailler sur l’approche et le processus qu’ils ont utilisés pour trouver leur solution, qui, selon eux, pourrait éventuellement résoudre d’autres types de problèmes de traitement des matériaux.