AI tìm thấy 5 vật liệu mới có thể ‘khai tử’ kỷ nguyên pin lithium

AI đã ‘đọc’ hàng triệu hợp chất, tìm ra chìa khóa vàng cho ngành sản xuất pin của tương lai.

Trí tuệ nhân tạo (AI) vừa tạo ra một bước đột phá đáng kinh ngạc trong ngành khoa học vật liệu , khi sàng lọc và xác định được ít nhất 5 ứng cử viên sáng giá có thể thay thế lithium – thành phần cốt lõi của pin hiện nay. Khám phá này mở ra hy vọng về một thế hệ pin bền hơn, an toàn hơn và thân thiện với môi trường hơn cho tương lai.

Trong nhiều thập kỷ, công nghệ pin lithium-ion đã thống trị thế giới , từ chiếc điện thoại thông minh trong túi bạn đến những chiếc xe điện đang lăn bánh trên đường. Tuy nhiên, công nghệ này đang dần chạm đến giới hạn, và cuộc săn lùng một vật liệu thay thế ưu việt hơn luôn là thách thức lớn đối với các nhà khoa học.

Giờ đây, với sự trợ giúp của AI, một cuộc cách mạng về pin có thể sắp bắt đầu.

AI phát hiện vật liệu mới, mở đường cho cuộc cách mạng pin hậu lithium.

Theo các nhà nghiên cứu trong một công bố trên tạp chí khoa học Cell, vấn đề lớn nhất không phải là thiếu vật liệu tiềm năng để thay thế lithium, mà là có… quá nhiều lựa chọn. Việc kiểm tra thủ công hàng triệu hợp chất khả thi là một công việc bất khả thi, tốn kém và mất nhiều năm trời.

Đây chính là lúc AI tạo sinh (Generative AI) vào cuộc. Bằng cách “dạy” cho AI các quy tắc cơ bản của hóa học và vật lý, các nhà khoa học đã để nó tự động sàng lọc một danh mục khổng lồ các vật liệu. AI đã nhanh chóng phân tích, đánh giá và loại bỏ hàng triệu lựa chọn không phù hợp để tìm ra những “viên ngọc quý” ẩn giấu.

Kết quả thu được, AI đã thu hẹp danh sách xuống còn 5 loại vật liệu đầy hứa hẹn. Các vật liệu này đều có cấu trúc dựa trên TMO (Transition Metal Oxide – Oxit kim loại chuyển tiếp), được cho là có tiềm năng vượt trội.

Điểm ưu việt của chúng nằm ở cấu trúc bên trong với các “kênh” lớn và mở hơn. Điều này về mặt lý thuyết sẽ cho phép một lượng lớn các ion (hạt mang điện) di chuyển qua lại một cách nhanh chóng và an toàn hơn, từ đó tạo ra loại pin vừa có dung lượng cao hơn, vừa sạc nhanh hơn.

Khám phá này không chỉ quan trọng với các thiết bị điện tử tiêu dùng mà còn là một tin cực vui cho ngành công nghiệp xe điện (EV), vốn đang rất cần những loại pin có tuổi thọ cao hơn, hiệu quả hơn và an toàn hơn. Giống như cách AI đang đẩy nhanh việc chẩn đoán y khoa, giờ đây nó đang trở thành một trợ thủ đắc lực, giúp các nhà khoa học đẩy nhanh tiến trình khám phá, mở ra một kỷ nguyên mới cho công nghệ lưu trữ năng lượng.