微軟和美國能源部下屬的西北太平洋國家實驗室?(PNNL) ，利用人工智能（AI）和超級計算發現了一種全新物質，可以減少電池中鋰的使用。

科學家表示，這種材料可能會減少高達 70% 的鋰用量。

自發現以來，這種新材料已被用于為燈泡提供動力。

微軟研究人員利用人工智能和超級計算機，在不到一周的時間內將 3200 萬種潛在無機材料篩選為 18 種有前途的候選材料——如果使用傳統的實驗室研究方法，這一篩選過程可能需要二十多年才能完成。

從開始到開發出可工作的電池原型的過程用了不到九個月的時間。

該團隊通過使用先進的人工智能和高性能計算來實現這一目標，結合大量計算機來解決復雜的科學和數學任務。

微軟執行副總裁 Jason Zander 告訴 BBC，這家科技巨頭的使命之一是「將 250 年的科學發現壓縮到未來 25 年」。

「我們認為這樣的技術將幫助我們做到這一點。我認為這就是此類科學未來的實現方式，」他說。

鋰資源的問題

由于其市場價值和銀色，鋰通常被稱為「白金」。它是可充電電池（鋰離子電池）的關鍵組件之一，為從電動汽車 (EV) 到智能手機的各種設備提供動力。

國際能源署表示，隨著對金屬的需求增加和電動汽車需求的增加，世界最早可能在 2025 年面臨這種材料的短缺。

據美國能源部稱，預計到 2030 年，鋰離子電池的需求將增長十倍，因此制造商正在不斷建設電池工廠來跟上。

鋰礦開采可能會引起爭議，因為它可能需要數年的時間才能開發，并對環境產生相當大的影響。提取金屬需要大量的水和能源，這個過程可能會在環境中留下巨大的傷痕以及有毒廢物。

倫敦帝國理工學院化學系電池研究團隊的負責人 Nuria Tapia-Ruiz 博士表示，任何鋰含量減少且儲能能力良好的材料都是鋰離子電池行業的「圣杯」。

她說：「未來幾年，人工智能和超級計算將成為電池研究人員的重要工具，幫助預測新的高性能材料。」

但斯特拉斯克萊德大學（University of Strathclyde）化學工程講師 Edward Brightman 博士表示，這項技術需要「謹慎對待」。

他說：「它可能會產生虛假結果，或者一開始看起來不錯的結果，然后結果要么是一種已知的材料，要么是無法在實驗室合成的材料。」

這種源自人工智能的材料目前簡稱為 N2116，是一種固態電解質，已經過科學家對其從原材料到工作原型的測試。

它有潛力成為可持續的能源存儲解決方案，因為固態電池比傳統的液體或凝膠狀鋰更安全。

在不久的將來，充電速度更快的固態鋰電池有望實現更高的能量密度，可進行數千次充電循環。

這個人工智能有何不同？

這項技術的工作原理是使用微軟創建的一種新型人工智能，該人工智能經過分子數據的訓練，能夠真正理解化學反應。

「這種人工智能完全基于科學材料、數據庫和屬性，這些數據對于用于科學發現來說非常值得信賴。」Zander 先生解釋道。

軟件縮小了 18 種候選物質的范圍后，PNNL 的電池專家對它們進行了研究，并選擇了最終的物質在實驗室進行研究。

PNNL 的 Karl Mueller 表示，微軟的人工智能見解使他們比正常工作條件下「更快地到達潛在的富有成效的領域」。

他說：「我們可以修改、測試和調整這種新材料的化學成分，并快速評估其對工作電池的技術可行性，這表明先進的人工智能有望加速創新周期。」

參考內容：https://www.bbc.com/news/technology-67912033