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人工智慧與超級電腦合作，發現了一種全新物質，可以減少電池中鋰的使用。
微軟和美國能源部太平洋西北國家實驗室 (PNNL) 合作，利用人工智慧 (AI) 和超級電腦發現一種全新的電池材料，有望將鋰的使用量減少 70%。這項突破的成果不僅在實驗室中成功點亮燈泡，更代表著科學發現進程的一大躍進。
傳統實驗室研究方法可能需要二十多年才能篩選出合適的候選材料，但研究人員藉助 AI 和超級電腦，在不到一周的時間內，從 3,200 萬種潛在無機材料中篩選出 18 個最有潛力的候選者。整個流程，從概念提出到開發出可運作的電池原型，僅耗時不到九個月。
而突破的是關鍵是先進人工智慧和高性能運算的結果。 研究團隊利用先進的 AI 和高性能運算，結合大量的電腦解決複雜的科學和數學課題，大幅縮短研發流程。微軟執行副總裁 Jason Zander 表示，微軟的目標之一就是將「250 年的科學發現壓縮到未來 25 年」，而像這樣的技術將是關鍵推動力量。
鋰的問題
因其市場價值和銀白色光澤，鋰被稱為「白色黃金」。它是可充電電池 (鋰離子電池) 的關鍵成分，從電動汽車 (EV) 到智慧型手機，都需要用到它。
隨著電動車需求飆升，國際能源署預計，全球最早可能在 2025 年就會面臨鋰短缺問題。美國能源部預測，到了 2030 年，鋰離子電池的需求將增長 10 倍，因此製造商正在不斷擴建電池廠房以滿足需求。
然而，鋰礦開採存在爭議。開發鋰礦往往需要數年時間，對環境造成巨大影響。提取鋰需大量水和能源，過程會留下巨大的環境破壞和有毒廢物。
倫敦帝國理工學院化學系電池研究團隊負責人 Nuria Tapia-Ruiz 博士表示，任何能減少鋰使用量且具備良好儲能能力的材料都是鋰離子電池產業的「聖杯」。她認為，未來幾年，AI 和超級電腦將成為電池研究人員的重要工具，協助預測新一代高性能材料。
不過，英國斯特拉斯克萊德大學化學工程講師 Edward Brightman 博士提醒，應對這項技術抱持謹慎態度。他表示，AI 可能產生誤導性結果，或看似優良的結果實際上可能是已知的材料，或是根本無法在實驗室合成的材料。
目前，這款由 AI 研發的材料被命名為 N2116，是一種固態電解質，從原始材料測試到可運作的原型都已經經過科學家的測試。它有望成為一種可持續的能源儲存解決方案，因為固態電池比傳統的液態或凝膠狀鋰電池更安全。未來，固態鋰電池不僅充電速度更快，而且能量密度更高，可承受數千次充放電循環。
AI 技術的獨特性
這項技術之所以與眾不同，是因為它使用微軟開發的一種新型 AI，經過分子資料訓練，能夠真正理解化學原理。「這款 AI 完全基於科學材料、資料庫和特性」，Zander 解釋說，「它的資料非常可靠，可以用於科學發現。」
軟體選出了 18 個候選材料後，PNNL 的電池專家對它們進行了評估，最終選擇了最後一種物質在實驗室進行研究。PNNL 的 Karl Mueller 表示，微軟的 AI 洞察力將他們「比正常工作條件下更快地引導到充滿潛力的領域」。「我們可以修改、測試和調整這種新材料的化學成分，並迅速評估其在實際電池中的技術可行性，展示了先進 AI 加速創新週期的潛力。」
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