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L’intelligence artificielle (IA) a récemment permis de découvrir de nouveaux matériaux qui pourraient révolutionner la technologie des batteries, selon des scientifiques. Les batteries jouent un rôle crucial dans la transition vers un monde plus durable. Elles sont essentielles non seulement pour améliorer les véhicules électriques, mais aussi pour transformer des technologies plus petites comme les téléphones.
Cependant, les batteries actuelles, notamment celles au lithium-ion, présentent des limites. Elles ont une densité énergétique relativement faible, perdent de l’énergie avec le temps et sont sensibles à la chaleur et à d’autres variations environnementales. Pour surmonter ces problèmes, les chercheurs explorent les batteries multivalentes. Ces dernières utilisent des éléments plus facilement disponibles que le lithium, ce qui pourrait les rendre moins coûteuses, plus simples et plus écologiques à produire.
Les batteries multivalentes offrent aussi l’avantage potentiel d’être plus efficaces et de stocker plus d’énergie que les batteries actuelles. Néanmoins, l’intégration des ions multivalents, qui sont plus grands et possèdent une charge électrique plus élevée, dans une batterie reste un défi.
C’est ici que l’IA entre en jeu. Les chercheurs ont utilisé une intelligence artificielle générative, similaire à celle des systèmes comme ChatGPT, pour identifier de nouveaux matériaux susceptibles de résoudre ce problème. Dibakar Datta, du New Jersey Institute of Technology, explique que l’un des principaux obstacles n’était pas le manque de chimies prometteuses pour les batteries, mais l’impossibilité de tester des millions de combinaisons de matériaux. L’IA a permis de parcourir rapidement cet immense paysage et de repérer les quelques structures qui pourraient rendre les batteries multivalentes viables.
Grâce à cette approche, les chercheurs ont pu explorer rapidement des milliers de candidats potentiels, accélérant considérablement la recherche d’alternatives plus efficaces et durables à la technologie lithium-ion. L’IA a permis de sélectionner différents matériaux potentiels et d’évaluer leur utilité pour ces nouvelles batteries.
Le professeur Datta souligne que les outils d’IA ont accéléré le processus de découverte, révélant cinq nouvelles structures d’oxydes métalliques de transition poreux qui montrent un potentiel remarquable. Ces matériaux possèdent de grands canaux ouverts, idéaux pour le déplacement rapide et sûr des ions multivalents volumineux, une avancée cruciale pour les batteries de nouvelle génération.
Après avoir identifié ces matériaux grâce à l’IA, les chercheurs les ont validés à l’aide de simulations plus traditionnelles pour s’assurer de leur applicabilité dans des contextes réels. Ces travaux ont été publiés dans un nouvel article intitulé « Generative AI for discovering porous oxide materials for next-generation energy storage », dans la revue Cell Reports.
En résumé, l’IA a ouvert de nouvelles perspectives dans la recherche de matériaux pour les batteries, permettant de surmonter les limitations des technologies actuelles. Cette avancée pourrait bien être la clé pour des batteries plus durables et efficaces, contribuant ainsi à un avenir énergétique plus propre et plus vert.
