Neues Material, das von KI entdeckt wurde, könnte den Einsatz von Lithium in Batterien reduzieren
Mit künstlicher Intelligenz (KI) und Supercomputern wurde eine neue Substanz entdeckt, die das Potenzial hat, den Lithiumeinsatz in Batterien um bis zu 70% zu reduzieren. Das Material wurde von Microsoft und dem Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) gefunden und wurde bereits verwendet, um eine Glühbirne mit Strom zu versorgen. Durch den Einsatz von fortschrittlicher KI und Hochleistungsrechnern dauerte der Forschungsprozess von der Identifizierung möglicher Kandidaten bis zur Entwicklung eines funktionierenden Batterieprototyps weniger als neun Monate. Dieses neue Material könnte eine nachhaltige Energiespeicherlösung sein und stellt einen bedeutenden Durchbruch in der Lithium-Ionen-Batterie-Industrie dar.
KI und Supercomputing führen zur Entdeckung neuer Materialien
Microsoft und PNNL nutzten KI und Supercomputing, um innerhalb einer Woche 32 Millionen potenzielle anorganische Materialien auf 18 vielversprechende Kandidaten einzuschränken. Dieser Prozess hätte mit traditionellen Labormethoden mehr als zwei Jahrzehnte gedauert. Der Einsatz fortschrittlicher Technologien ermöglichte die Entwicklung eines funktionierenden Batterieprototyps in weniger als neun Monaten.
Der Executive Vice President von Microsoft, Jason Zander, sagte, dass diese bahnbrechende Technologie essenziell sei, um 250 Jahre wissenschaftliche Entdeckungen in die nächsten 25 Jahre zu komprimieren. Er glaubt, dass dies die Zukunft der wissenschaftlichen Forschung ist.
Das entdeckte Material mit dem Namen N2116 ist ein Festelektrolyt, der als nachhaltige Energiespeicherlösung getestet wurde und Potenzial hat. Festkörperbatterien sind sicherer als herkömmliche flüssige oder gelartige Lithiumbatterien und haben das Potenzial für schnelleres Aufladen und Tausende von Ladezyklen.
Das Problem bei der Verwendung von Lithium in Batterien
Lithium, ein entscheidender Bestandteil von wiederaufladbaren Batterien, könnte bis 2025 aufgrund der steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EVs) und einer vorhergesagten zehnfachen Steigerung der Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien bis 2030 knapp werden. Der Prozess des Lithiumabbaus hat eine erhebliche Auswirkung auf die Umwelt, da große Mengen an Wasser und Energie benötigt werden und giftiger Abfall zurückbleibt. Dr. Nuria Tapia-Ruiz vom Imperial College London beschreibt Materialien mit reduziertem Lithiumeinsatz und guten Energiespeichereigenschaften als "heiligen Gral" in der Lithium-Ionen-Batterie-Industrie.
Obwohl KI und Supercomputing vielversprechende Lösungen bieten, rät Dr. Edward Brightman von der University of Strathclyde zur Vorsicht. Er erwähnt die Möglichkeit von fragwürdigen Ergebnissen oder Materialien, die nicht im Labor synthetisiert werden können.
Trotz dieser Herausforderungen stellt die Entdeckung eines neuen Materials, das den Lithiumeinsatz reduziert, einen bedeutenden Durchbruch in der Industrie dar und ebnet den Weg für nachhaltigere Energiespeicherlösungen.
Die Rolle der KI im Entdeckungsprozess
Die von Microsoft in dieser Forschung eingesetzte KI-Technologie unterscheidet sich von herkömmlicher KI. Sie basiert auf wissenschaftlichen Materialien, Datenbanken und Eigenschaften, was sie für wissenschaftliche Entdeckungen vertrauenswürdig macht. Die KI-Software hat die 32 Millionen potenziellen Materialien auf 18 Kandidaten eingegrenzt, und Batterie-Experten bei PNNL haben die endgültige Substanz im Labor ausgewählt.
Karl Mueller von PNNL erklärt, dass die von Microsoft bereitgestellten KI-Erkenntnisse den Innovationszyklus beschleunigt haben, indem sie sie auf potenziell fruchtbares Gebiet hingewiesen haben. Die fortschrittliche KI-Technologie hat es ihnen ermöglicht, die technische Machbarkeit des neuen Materials für eine funktionierende Batterie zu modifizieren, zu testen und zu bewerten.
Dieser Durchbruch in der KI-Technologie hat das Potenzial, die wissenschaftliche Forschung zu revolutionieren und die Entwicklung neuer Materialien und Technologien in verschiedenen Industriezweigen jenseits der Batterieforschung zu beschleunigen.
