研制使用人工智能“超级显微镜” 科学家提醒全固态锂电池稳定性机制

　　北京9月13日电 (记者 孙自法)记者9月13日从我国科学院金属研讨所得悉，该所沈阳资料科学国家研讨中心王春阳研讨员与美国加州大学尔湾分校忻获麟教授团队协作，最新研制并使用人工智能“超级显微镜”——人工智能辅佐的透射电子显微镜技能，提醒出全固态锂电池中的层状氧化物正极资料的原子标准结构退化途径，发现其与液态锂离子电池中截然不同的演化机制。

　　这项全固态电池稳定性机理研讨方面获得的重要展开，近来以“全固态电池中层状正极化学应力失效的原子标准来源”为题，发表于世界学术期刊《美国化学会志》。

人工智能“超级显微镜”提醒全固态锂电池失效机制的概念图。我国科学院金属研讨所/供图

　　王春阳研讨员介绍说，高安全性和高能量密度的全固态锂电池有望成为逾越液态锂离子电池的下一代电池技能，然后处理困扰新能源轿车的“安全焦虑”和“续航焦虑”。但是，电极资料与固态电解质的界面稳定性一直是困扰固态电池展开的瓶颈，尤其是层状氧化物正极与固态电解质的界面不稳定性会诱发正极资料结构退化，然后形成全固态锂电池的功能急剧衰减。

　　最新展开的这项研讨标明，全固态电池中层状氧化物正极资猜中晶格失氧、滑移、碎化一起诱发了层状氧化物的结构退化和失效。该机制系初次在层状氧化物正极资猜中被观察到，它拓宽了层状氧化物正极的相变理论，有望为全固态电池的正极与电解质界面优化规划供给重要理论支撑。

全固态锂电池层状氧化物正极的原子标准失效机制总结示意图。我国科学院金属研讨所/供图

　　王春阳指出，透射电子显微镜是当今物质科学研讨中最强壮的资料表征仪器之一。人工智能与先进透射电镜表征技能的结合，为科学家更深化地知道资料供给了史无前例的强壮手法，近年来已逐步成为资料电子显微学展开的重要方向。

　　在透射电子显微成像中引进人工智能算法，能够完成对原子标准的晶体结构、缺点、界面等杂乱结构的高精度成像和智能化解析。人工智能用于透射电镜表征技能，可明显进步试验功率、加深对资料实质的知道、加快科学展开进程，将在资料基础研讨和新资料研制方面发挥重要作用。

　　跟着人工智能技能的不断展开，它将与先进表征技能进一步穿插交融。“先进表征技能驱动的资料研制”乃至有望成为新的科学研讨范式，将为推进全球资料科学、能源科学、纳米技能的展开供给新的动力。

层状氧化物正极中剪切相界面结构的精密原子构型剖析示意图。我国科学院金属研讨所/供图

　　据了解，王春阳长时间致力于使用先进透射电子显微技能处理电池资猜中的中心科学问题，因为在该范畴的杰出研讨奉献，他先后荣获美国电子显微学会博后学者奖，并当选《麻省理工科技谈论》“35岁以下科技立异35人”我国区榜单。

　　我国科学院金属研讨所泄漏，未来，王春阳将带领一支平均年龄不到30岁的研讨部队，持续发挥该地点电子显微学与资料研讨方面的优势，环绕全固态锂电池资料结构-功能联系中的中心科学问题展开基础研讨，为推进全固态电池的优化规划和新资料研制作奉献。(完)

【修改:李润泽】