KI entdeckt neues Batteriematerial – Lithiumverbrauch könnte um 70% sinken

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Eine revolutionäre Entdeckung könnte die Lithiumabhängigkeit von Batterien signifikant reduzieren.

In einer bemerkenswerten Entwicklung haben Forscher von Microsoft und dem Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), einer Einrichtung des US-Energieministeriums, ein neues Material entdeckt, das den Lithiumgebrauch in Batterien um bis zu 70% verringern könnte. Dieser Fortschritt wurde durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Supercomputing ermöglicht.

Die Entdeckung dieses Materials, das derzeit als N2116 bezeichnet wird, könnte die Effizienz und Nachhaltigkeit von Batterien erheblich steigern. Lithium, oft als “weißes Gold” bezeichnet, ist ein Schlüsselelement in wiederaufladbaren Batterien, die von Elektrofahrzeugen bis zu Smartphones reichen. Jedoch ist die Lithiumgewinnung umweltbelastend und teuer. Daher stellt die Reduzierung des Lithiumverbrauchs einen bedeutenden Durchbruch dar.

Durch den Einsatz von KI konnten die Forscher aus 32 Millionen potenziellen anorganischen Materialien 18 aussichtsreiche Kandidaten in weniger als einer Woche identifizieren, ein Prozess, der traditionell mehr als zwei Jahrzehnte in Anspruch genommen hätte. Die Entwicklung eines funktionierenden Batterieprototyps aus dem neuen Material dauerte weniger als neun Monate.

Jason Zander, Executive Vice President von Microsoft, erklärte, dass eines der Ziele des Unternehmens darin besteht, “250 Jahre wissenschaftliche Entdeckung in die nächsten 25 Jahre zu komprimieren”. Er sieht in dieser Technologie den Weg, wie Wissenschaft in Zukunft betrieben wird.

Das neue Material ist ein Feststoffelektrolyt, der in soliden Zustandsbatterien eingesetzt werden kann. Diese Batterien gelten als sicherer und leistungsfähiger als traditionelle flüssige oder gelartige Lithiumbatterien. Außerdem versprechen sie schnelleres Aufladen und eine höhere Energiedichte mit Tausenden von Ladezyklen.

Die KI-Technologie von Microsoft, die auf molekularen Daten basiert, ermöglichte es, die chemischen Eigenschaften des neuen Materials genau zu bestimmen. Nach der Auswahl der 18 Kandidaten durch die Software prüften Batterieexperten des PNNL diese und wählten das finale Material für die Laborarbeit aus.

Trotz des vielversprechenden Fortschritts betonen Experten, dass Vorsicht geboten ist. Es besteht das Risiko, dass die KI irreführende Ergebnisse liefert oder Materialien vorschlägt, die entweder bereits bekannt sind oder sich im Labor nicht synthetisieren lassen.

Die Entdeckung von N2116 markiert einen signifikanten Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Energiespeicherlösung. Die Kombination aus fortgeschrittener KI und Hochleistungsrechnen eröffnet neue Möglichkeiten in der Materialforschung und könnte den Innovationszyklus erheblich beschleunigen.

Wissenschaftler wie Dr. Nuria Tapia-Ruiz von der Imperial College London sehen in KI und Supercomputing entscheidende Werkzeuge für zukünftige Batterieforschung. Sie betonen das Potenzial, neue hochleistungsfähige Materialien vorherzusagen und zu entdecken.

Neben den Vorteilen dieser technologischen Entwicklung gibt es jedoch auch Herausforderungen. Die für die KI-Trainings erforderlichen Daten sind oft spärlich, und Materialien, die nicht Batteriekomponenten sind, könnten eine komplexere Art der Elementkombination erfordern, wie Rafael Gómez-Bombarelli vom Massachusetts Institute of Technology anmerkt.

Insgesamt zeigt diese Entdeckung nicht nur das Potenzial von KI in der Materialwissenschaft, sondern auch die Bedeutung interdisziplinärer Zusammenarbeit. Die Kombination aus KI, Chemie und Ingenieurwesen könnte den Weg für innovative, umweltfreundlichere Technologien ebnen.

Hinweis: Teile dieses Textes könnten mithilfe einer Künstlichen Intelligenz generiert worden sein.