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AI4S电池创新又一成果,补锂新材料“一针满血”

AI4S电池创新又一成果,补锂新材料“一针满血” 苏州三现电子科技有限公司
2025-02-15
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导读:【高工锂电】多家锂电企业在AI4S加速电池材料创新方面加大布局。



摘要

多家锂电企业在AI4S加速电池材料创新方面加大布局。

近日,复旦大学高分子科学系彭慧胜/高悦团队在《自然》(Nature)上发表了最新研究成果,通过AI和有机电化学的结合,成功设计了一种锂载体分子,实现废旧电池修复。

这一成果有着AI4S(AI for Science)的助力。AI4S,即人工智能驱动的科学研究,正在成为推动电池材料开发的重要力量。将分子结构和性质数字化,通过AI4S进行分子推荐和预测,得到从未被报道的锂载体分子三氟甲基亚磺酸锂(CF3SO2Li),将其注射进电池,实现电池“满血复活”,在充放电上万次后仍展现出接近出厂时的健康状态(96%容量),循环寿命从500-2000圈提升到12000-60000圈。

也有业内观点认为,这一研究的成果值得关注,但“注射”方案在实际应用中可行性不高且电池循环过程还会存在其他副反应,其产业化应用还需做更多考虑。

在锂电产业链内,AI4S加速电池材料创新已经有一些成果,多家锂电企业已经在这一领域加大布局。

宁德时代早在香港设立了国际研发中心,专注于AI4S领域的研究,看好AI4S在电池材料研发中的长期价值,积极布局以缩短研发周期和降低研发成本,特别是在固态电池和新型电解质材料方面。

SES AI Corporation在年初的CES 2025上展示了其AI增强型2170圆柱电池,该电池采用了通过SES与英伟达等合作伙伴共同推进的“分子宇宙”项目所发现的创新电解质材料,该项目利用先进的GPU计算技术,对大量潜在适用于电池电解质的分子特性进行图谱绘制,显著加速了新材料的发现和应用。

而AI增强型2170解决了高含量硅负极电池的寿命衰减、倍率性降低、产气、低温性能等问题,带来低温下的更高倍率性能、更高容量循环稳定性,以及更低的产气和热风险,让新的2170更紧凑、更易于集成在人形机器人、无人机上。

在新能源汽车电池开发方面,SES在1月已拿到千万美元合同,携手两家车企共同开发电动汽车AI 增强型锂金属和液态锂电池。

专注AI4S的深势科技则是与多家锂电产业链企业达成合作。其与锂金属电池企业金羽新能合作,双方通过多尺度建模、机器学习、高性能计算和高通量筛选等技术,搭建面向锂金属电池电解质优化的工业设计平台,共同探索锂金属电池电解质方案的新解法;与东阳光签署了全面战略合作协议,成立AI4S新材料研发联合实验室,旨在以AI赋能东阳光电子新材料产业,提升研发效率与成功率。合作内容涵盖电解液筛选、材料设计等AI应用场景,已取得阶段性进展。

LG新能源也传出将运用AI技术为客户设计电池,在一天之内设计出根据客户规格定制的电池单元,其AI电池设计系统基于该公司过去30年的数据,在10万个设计案例中进行了训练。

微软也与美国一家国家实验室合作,利用AI技术快速识别出一种可能用于生产电池的新材料,这种材料可以减少锂的使用量,最多可减少70%。微软通过AI技术在两周内完成了原本可能需要数年时间的研究,将3200万种可能性缩小到18种候选物,并进行了实验室合成和测试。

中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高对AI4S在电池材料开发中的应用有高度期待。他认为,AI技术的应用正在加速固态电池的产业化进程,为新能源材料研发带来革命性变革。电池研发涉及多场景、多尺度和多技术栈,是典型的跨尺度科学研究体系。AI4S在解决电池研发难题和提高材料开发效率方面潜力巨大。

欧阳明高指出,传统的电池材料研发方法往往依赖于大量的人工试错,周期长且效率低下。而现在,通过AI4S技术,可以实现全过程的自动材料设计,包括实验、表征、仿真和制备等环节,从而显著提高研发效率。此外,AI4S还在电池设计、制造和管理等各个环节发挥重要作用,推动电池技术的全面革新。


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