含三萬多種儲能分子數據庫創建

荷蘭基礎能源研究所（DIFFER）科學家創建了一個包含31618個分子的數據庫，這些分子有可能用於未來在儲能方面前景廣闊的氧化還原液流電池。同時，研究人員使用人工智慧和超級電腦對這些分子特性進行了識別。研究成果發表在28日的《科學數據》雜誌上。

近年來，化學家設計了數百種分子，這些分子有可能用於液流電池的儲能。DIFFER團隊設想，可在數據庫中快速輕鬆地訪問這些分子的屬性。然而，問題在於許多分子的特性是未知的。分子特性的例子包括氧化還原電位和水溶性等。這些特性很重要，因為它們關係到氧化還原液流電池的發電能力和能量密度。

為了找出分子迄今未知的特性，研究人員執行了四個步驟。首先，他們使用臺式電腦和智慧演算法創建了兩種分子的數千個虛擬變體。這些醌類和氮雜芳烴分子家族，擅長可逆地接受和提供電子，這對電池非常重要。研究人員隨後為電腦提供了24種醌、28種氮雜芳烴以及5個不同的化學相關側基的骨架結構，電腦由此創造了31618種不同的分子。

第二步，研究人員使用超級電腦計算了每個分子的近300種不同特性，電腦使用量子化學方程式來做到這一點。這些公式很難求解，而功能強大的超級電腦正是一種得心應手的工具。第三步，研究人員使用機器學習來預測分子是否可溶于水。最後一步則創建了一個人類和機器可讀的數據庫。

研究創建的數據庫是可開放獲取的，DIFFER以外的研究人員亦可輕鬆地為開發氧化還原液流電池搜索可能的分子。例如，他們可簡單地購買或合成分子並進一步研究它們。此外，科研人員還可使用該數據庫來改進機器學習模型，以加快設計用於儲能的高品質分子。

【總編輯圈點】

之前的圈點文章仲介紹了可即時預測任何材料的結構和屬性的AI演算法，今天的這篇也有些相似。科研人員創建了一個包含了數萬種分子的數據庫，並利用人工智慧和超級電腦來識別分子的特性。這些分子是為液流電池的儲能而設計的。與鋰電池相比，液流電池具有安全性高、迴圈壽命長、生命週期性價比高等優勢，被視為大規模儲能技術的首選技術之一。如今，全球的科研人員都可以從這個的數據庫搜尋自己感興趣的分子，改進自己的模型，推動技術的進步。