有人认为氟离子电池可以和锂电池竞争，甚至可以取代锂离子电池。据国外媒体报道，研究人员可以通过使用机器学习来加速这类电池的开发，从而快速发现一些有前途的氟离子电池材料。
(来源:自然)
理论上，氟离子系统是电动汽车、消费电子和其他设备的理想电池选择。因为它重量轻，体积小，稳定性高。与锂离子电池使用的锂和钴相比，氟的成本更低。更重要的是，与锂离子技术相比，计算表明氟离子电池具有更高的存储容量。
但氟离子电池的研究还处于起步阶段，2011年报道了第一个实验实例。这种电池通过氟离子运动来充放电，但目前能够传导氟离子的材料并不多，相关研究进展缓慢。在这种情况下，寻找氟离子电池的最佳材料是一个具有挑战性的问题。
最近，在北卡罗来纳大学教堂山分校，斯科特沃伦实验室的研究人员设计了一种机器学习方法，可以使用一台超级计算机快速准确地计算出氟离子在任何含氟晶体中运动的难度。最初，该团队通过一种常见的分层计算方法，从包含14万种已知材料的数据库中进行筛选，将其减少到1万种含氟候选材料。
沃伦说:“由于对氟离子导体的研究不多，研究人员根本不知道在1万种导体中寻找最佳候选导体的附加标准是什么。”这意味着一些有前景的材料可能在被其他标准认可之前就被单一标准拒绝，因此需要采用新的策略。
“最后这个解决方案就变得很简单了，就是把结构分级，而不是删除。”研究员杰克·桑德伯格(Jack Sundberg)表示，“在体育方面，球队排名在新赛季将发生巨大变化。在这里，随着对氟化物扩散状态理解的加深，结构分类将会更新。”
首先，研究人员从10000种候选材料中随机选取300种材料，精确计算每种材料的氟透过量。这些基准计算(每种材料一周)用于训练系统开发更快的计算版本(每种材料仅一小时)；然后，将计算版本应用于其他材料，以快速准确地确定其氟离子电导率。这项技术可以识别其他已知的氟化物导体，这使得研究小组对结果充满信心。
沃伦说:“许多材料似乎比锂离子电池中使用的材料具有更好的导体特性。其中一种材料是含氟的锌钛化合物ZnTiF6。该材料成本低，氟导电性能优异，是一种很有前途的氟离子电池电解质。研究人员刚刚提交了一些性能最好的组件的专利。”
研究人员认为，受益于这项工作，固态化学实验界可以首先专注于通过计算选择的成分，从而加快材料的发现过程。桑德伯格表示，包括ZnTiF6在内的材料将很快接受测试。“计算表明，这些材料相对稳定，可以合成。实验室的其他一些学生正在进行实验合成，测试其性能。”
1有人认为氟离子电池可以和锂电池竞争，甚至可以取代锂离子电池。据国外媒体报道，研究人员可以通过使用机器学习来加速这类电池的开发，从而快速发现一些有前途的氟离子电池材料。
(来源:自然)
理论上，氟离子系统是电动汽车、消费电子和其他设备的理想电池选择。因为它重量轻，体积小，稳定性高。与锂离子电池使用的锂和钴相比，氟的成本更低。更重要的是，与锂离子技术相比，计算表明氟离子电池具有更高的存储容量。
但氟离子电池的研究还处于起步阶段，2011年报道了第一个实验实例。这种电池通过氟离子运动进行充放电，但目前能够传导氟离子的材料并不多，相关研究进展缓慢。在这种情况下，寻找氟离子电池的最佳材料是一个具有挑战性的问题。
最近，在北卡罗来纳大学教堂山分校，斯科特沃伦实验室的研究人员设计了一种机器学习方法，可以使用一台超级计算机快速准确地计算出氟离子在任何含氟晶体中运动的难度。最初，该团队通过一种常见的分层计算方法，从包含14万种已知材料的数据库中进行筛选，将其减少到1万种含氟候选材料。
沃伦说:“由于对氟离子导体的研究不多，研究人员根本不知道在1万种导体中寻找最佳候选导体的附加标准是什么。”这意味着一些有前景的材料可能在被其他标准认可之前就被单一标准拒绝，因此需要采用新的策略。
“最后这个解决方案就变得很简单了，就是把结构分级，而不是删除。”研究员杰克·桑德伯格(Jack Sundberg)表示，“在体育方面，球队排名在新赛季将发生巨大变化。在这里，随着对氟化物扩散状态理解的加深，结构分类将会更新。”
首先，研究人员从10000种候选材料中随机选取300种材料，精确计算每种材料的氟透过量。这些基准计算(每种材料一周)用于训练系统开发更快的计算版本(每种材料仅一小时)；然后，将计算版本应用于其他材料，以快速准确地确定其氟离子电导率。这项技术可以识别其他已知的氟化物导体，这使得研究小组对结果充满信心。
沃伦说:“许多材料似乎比锂离子电池中使用的材料具有更好的导体特性。其中一种材料是含氟的锌钛化合物ZnTiF6。该材料成本低，氟导电性能优异，是一种很有前途的氟离子电池电解质。研究人员刚刚提交了一些性能最好的组件的专利。”
研究人员认为，受益于这项工作，固态化学实验界可以首先专注于通过计算选择的成分，从而加快材料的发现过程。桑德伯格表示，包括ZnTiF6在内的材料将很快接受测试。“计算表明，这些材料相对稳定，可以合成。实验室的其他一些学生正在进行实验合成，测试其性能。”
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