AI phát hiện 5 vật liệu triển vọng thay thế pin lithium

Các nhà khoa học Mỹ vừa dùng trí tuệ nhân tạo để khám phá 5 vật liệu xốp mới, có thể mở ra kỷ nguyên pin đa hóa trị - giải pháp lưu trữ năng lượng mạnh hơn, rẻ hơn và bền vững hơn so với công nghệ pin lithium-ion hiện nay.

Bên trong công ty Xinwangda ở Nam Kinh (Trung Quốc), nơi sản xuất pin lithium cho ô tô điện và các mục đích sử dụng khác.
Bên trong công ty Xinwangda ở Nam Kinh (Trung Quốc), nơi sản xuất pin lithium cho ô tô điện và các mục đích sử dụng khác.

Nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ New Jersey (NJIT), do Giáo sư Dibakar Datta dẫn đầu, đã sử dụng một hệ thống AI kép để giải quyết thách thức lớn của ngành năng lượng: tìm vật liệu thay thế lithium - nguyên tố đang dần trở nên khan hiếm và đắt đỏ. Kết quả nghiên cứu vừa công bố trên Cell Reports Physical Science cho thấy các vật liệu mới có thể hỗ trợ pin dùng các nguyên tố dồi dào như magiê, canxi, nhôm và kẽm.

Pin đa hóa trị sử dụng các ion mang từ hai đến ba điện tích dương - thay vì chỉ một như lithium - nên về lý thuyết có thể tích trữ nhiều năng lượng hơn. Tuy nhiên, các ion này lớn hơn và nặng hơn, khó di chuyển trong các cấu trúc vật liệu thông thường. Đây chính là nút thắt mà AI đã giúp tháo gỡ.

Nhóm NJIT kết hợp hai mô hình AI: một mô hình sinh vật liệu mang tên "Bộ mã hóa tự biến thể khuếch tán tinh thể" (CDVAE) và một mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) được tinh chỉnh chuyên biệt. CDVAE tạo ra hàng nghìn cấu trúc tinh thể mới, còn LLM đánh giá độ ổn định nhiệt động học - yếu tố then chốt để hiện thực hóa vật liệu trong phòng thí nghiệm.

Kết quả cho thấy 5 vật liệu oxit kim loại chuyển tiếp hoàn toàn mới với cấu trúc xốp và các “kênh” dẫn ion rộng - phù hợp cho việc vận chuyển các ion đa hóa trị cồng kềnh - đã được xác nhận bằng các mô phỏng cơ học lượng tử và kiểm tra độ ổn định.

Ông Datta nhận định: “Thay vì mất hàng thập kỷ thử nghiệm thủ công, AI cho phép chúng tôi khám phá cả một vũ trụ vật liệu chỉ trong vài tháng. Điều này không chỉ giúp tìm vật liệu cho pin, mà còn mở ra một phương pháp mới để thiết kế mọi loại vật liệu tiên tiến - từ linh kiện điện tử đến công nghệ năng lượng sạch”.

Nhóm nghiên cứu đang hợp tác với các phòng thí nghiệm thực nghiệm để tổng hợp và kiểm chứng các vật liệu vừa phát hiện, với mục tiêu tiến tới sản xuất thương mại pin đa hóa trị - một bước tiến có thể thay đổi hoàn toàn tương lai của ngành lưu trữ năng lượng.

baotintuc.vn

Có thể bạn quan tâm

Tin cùng chuyên mục

Trước thềm đàm phán ba bên Mỹ - Nga - Ukraine: Ông Trump muốn đưa cả châu Âu lên bàn đàm phán

Trước thềm đàm phán ba bên Mỹ - Nga - Ukraine: Ông Trump muốn đưa cả châu Âu lên bàn đàm phán

Theo Russia Today (RT) ngày 10/11, đại diện đàm phán của Nga, Ukraine và Mỹ sẽ có vòng hội đàm mới kéo dài hai ngày tại Abu Dhabi từ thứ Ba, nhằm tìm giải pháp cho cuộc xung đột Nga - Ukraine. Ý nghĩa của cuộc đàm phán vượt xa việc ngừng bắn: kết quả quyết định tương lai của Nga và Ukraine, đồng thời có thể định hình lại cục diện địa chính trị châu Âu trong nhiều thập kỷ tới.

Nga không chấp nhận “đóng băng” xung đột Ukraine

Nga không chấp nhận “đóng băng” xung đột Ukraine

Phát biểu tại phiên họp Hội đồng Bảo an Liên hợp quốc về vấn đề Ukraine ngày 9/11 (giờ địa phương), Đại diện thường trực của Nga Vasily Nebenzya cho biết Mátx-cơ-va không chấp nhận “đóng băng” xung đột. Theo ông, phương án này sẽ khiến các mối đe dọa an ninh hiện hữu đối với Nga tiếp tục tồn tại và tạo điều kiện cho một vòng leo thang mới. Ông Nebenzya khẳng định lập trường này là “kiên định không thay đổi”.

Pháp triệu tập đại sứ Iran vì vụ tấn công mạng, cảnh báo trừng phạt

Pháp triệu tập đại sứ Iran vì vụ tấn công mạng, cảnh báo trừng phạt

Ngày 9/11 (giờ địa phương), Ngoại trưởng Pháp Jean-Noel Barrot cho biết Lực lượng Vệ binh Cách mạng Hồi giáo Iran đứng sau vụ tấn công mạng nhằm vào hệ thống làm lạnh của các siêu thị Pháp. Pháp đã triệu tập đại sứ Iran và cảnh báo Tehran sẽ phải chịu hậu quả, trong đó có các biện pháp trừng phạt ở cấp độ Liên minh châu Âu (EU).

Đức sắp có nữ tổng thống đầu tiên

Đức sắp có nữ tổng thống đầu tiên

Thủ tướng Đức Friedrich Merz vừa thông báo sẽ đề cử chính trị gia bang Bavaria Ilse Aigner làm tổng thống kế nhiệm của nước này vào năm 2027. Nếu được bầu, bà sẽ trở thành nữ tổng thống đầu tiên trong lịch sử Đức.

Nhật Bản ghi nhận tỷ lệ sinh tăng lần đầu tiên sau 11 năm

Nhật Bản ghi nhận tỷ lệ sinh tăng lần đầu tiên sau 11 năm

Số trẻ được sinh ra tại Nhật Bản trong các gia đình mang quốc tịch nước này tăng 0,4% so với cùng kỳ năm ngoái, lên 320.458 trẻ trong 6 tháng đầu năm 2026. Đây là lần đầu tiên sau 11 năm số trẻ sơ sinh tăng so với cùng kỳ trong nửa đầu năm, theo số liệu của Chính phủ Nhật Bản công bố ngày 4/11.

fb yt zl tw