AI结合超级计算机发现了新物质，可以将电池中锂的使用量...

人工智能与超级计算机合作，发现了一种全新物质，可以减少电池中锂的使用。

微软和美国能源部太平洋西北国家实验室 (PNNL) 合作，利用人工智能 (AI) 和超级计算机发现一种全新的电池材料，有望将锂的使用量减少70%。这项突破的成果不仅在实验室中成功点亮灯泡，更代表着科学发现进程的一大跃进。

传统实验室研究方法可能需要二十多年才能筛选出合适的候选材料，但研究人员借助AI和超级计算机，在不到一周的时间内，从3,200万种潜在无机材料中筛选出18个最有潜力的候选者。整个流程，从概念提出到开发出可运行的电池原型，仅耗时不到九个月。

而突破的是关键是先进人工智能和高性能运算的结果。研究团队利用先进的AI和高性能运算，结合大量的计算机解决复杂的科学和数学课题，大幅缩短研发流程。微软执行副总裁Jason Zander表示，微软的目标之一就是将“250年的科学发现压缩到未来25年”，而像这样的技术将是关键推动力量。

因其市场价值和银白色光泽，锂被称为“白色黄金”。它是可充电电池 (锂离子电池) 的关键成分，从电动汽车 (EV) 到智能手机，都需要用到它。

随着电动汽车需求飙升，国际能源局预计，全球最早可能在2025年就会面临锂短缺问题。美国能源部预测，到了2030年，锂离子电池的需求将增长10倍，因此制造商正在不断扩建电池厂房以满足需求。

然而，锂矿开采存在争议。开发锂矿往往需要数年时间，对环境造成巨大影响。提取锂需大量水和能源，过程会留下巨大的环境破坏和有毒废物。

伦敦帝国理工学院化学系电池研究团队负责人Nuria Tapia-Ruiz博士表示，任何能减少锂使用量且具备良好储能能力的材料都是锂离子电池产业的“圣杯”。她认为，未来几年，AI和超级计算机将成为电池研究人员的重要工具，协助预测新一代高性能材料。

不过，英国斯特拉斯克莱德大学化学工程讲师Edward Brightman博士提醒，应对这项技术抱持谨慎态度。他表示，AI可能产生误导性结果，或看似优良的结果实际上可能是已知的材料，或是根本无法在实验室合成的材料。

目前，这款由AI研发的材料被命名为N2116，是一种固态电解质，从原始材料测试到可运行的原型都已经经过科学家的测试。它有望成为一种可持续的能源存储解决方案，因为固态电池比传统的液态或凝胶状锂电池更安全。未来，固态锂电池不仅充电速度更快，而且能量密度更高，可承受数千次充放电循环。

这项技术之所以与众不同，是因为它使用微软开发的一种新型AI，经过分子数据训练，能够真正理解化学原理。“这款AI完全基于科学材料、数据库和特性”，Zander解释说，“它的数据非常可靠，可以用于科学发现。”

软件选出了18个候选材料后，PNNL的电池专家对它们进行了评估，最终选择了最后一种物质在实验室进行研究。PNNL的Karl Mueller表示，微软的AI洞察力将他们“比正常工作条件下更快地引导到充满潜力的领域”。“我们可以修改、测试和调整这种新材料的化学成分，并迅速评估其在实际电池中的技术可行性，展示了先进AI加速创新周期的潜力。”