英國利物浦大學科學家發現了一種能快速傳導鋰離子的固體材料。這種新型電解質有望用于研制可持續電池。相關論文發表在新一期《科學》雜志上。

研究團隊使用協同計算和人工智能(AI)等變革性的方法，設計并在實驗室中合成出這一新材料。隨后，他們確定了新材料的結構，并將其置于電池內，展示了其性能。

電解液是鋰離子電池的“血液”，在電池正負極之間起到傳導離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能的關鍵。但目前液體電解質是鋰離子電池在安全性和能量密度上限方面出現短板的最核心因素。而最新電解質材料由無毒的稀土元素組成，擁有足夠高的鋰離子電導率，可取代液體電解質，從而提高鋰離子電池的安全性和能量密度。

研究團隊表示，由于新材料結構特殊，它能以不同于液體電解質的方式工作。利物浦大學化學系馬特·羅塞因斯基教授稱，新材料性能比那些只能為離子提供狹窄空間的固體更優異，其結構改變了以前對高性能固態電解質的理解。

研究團隊強調，很多科學家正在使用AI工具搜尋新材料，AI正在改變材料研發的范式。由于AI工具獨立工作，因此會以各種方式重新創建它們所訓練的內容，生成的新材料可能與已知材料非常相似。

在最新研究中，他們借助AI工具尋找能將不同材料區分出來的成分和結構差異，并評估這些差異對材料性能的影響。這一顛覆性設計方法為發現更多高性能固體材料提供了新途徑。