國產開源大模型DeepSeek強勢出圈,憑借出色的算力和推理能力、低成本優勢得到全球用戶喜愛,國內各大企業紛紛跟進部署應用,新一輪AI狂潮席卷中國。
科技是第一生產力,“AI + ”賦能之下,人類文明進入新的發展階段。在生物學領域,科學家用 AI 技術進行蛋白質結構設計,創造全新蛋白質。在醫藥領域,AI技術能將藥物發現、臨床前研究時間縮短近40%。在AI技術賦能下,很多行業爆發驚人能力。2024年的諾貝爾獎將AI技術推到了科學舞臺的中央。
當AI與電化學催化劑篩選研究融合在一起,會產生什么樣的火花?一起了解下。
1、AI縮短催化劑研究篩選時間
在綠氫技術研發中,Ru 基 OER 催化劑是一種很有前途的 Ir 替代品。然而,OER 過程中 Ru 原子的過度氧化會導致可溶性 Ru>4+ 物質的形成,顯著縮短催化劑的壽命。若按照傳統路徑進行研究,經年下來,青絲早已熬成白頭!
有了AI技術,時間可以大大縮短。國外有科學家應用AI技術快速分析預測2000種金紅石氧化物結構的 Pourbaix 電化學穩定性(ΔGpbx),從而將催化劑候選材料研究縮小到16個。大大提升了研究進度。
在HER研究領域,AI也是大放異彩。基于高熵氧化物 (HEOs)的豐富的活性位點、可調節的比表面積、穩定的晶體結構、du特的幾何相容性和電子結構等特性,有科學家提出了一種用于發現高熵尖晶石氧化物 (HESOs) 的主動學習框架,展示了其在實驗數據有限情況,用AI技術識別1.4萬個高熵氧化物。
2、AI催化劑篩選應用“3步走”
隨著科技的發展,數據越來越龐大,綜合交叉越來越多,科研需要zhuo越的數據擬合與處理能力,AI順應了生產力發展的要求。
AI技術需遵循3個流程:數據收集、模型訓練、模型應用。涉及到數據庫建設、催化結構特征選擇與提取、評價反饋與驗證優化等內容。
其實,近現代科技發展規律也是“三步走”:實驗數據積累、構建數學模型,推導預測原理。AI技術的“3步走”邏輯,非常符合科學發展規律。

2024年11月,中國科學技術大學李微雪教授團隊通過先進的人工智能(AI)算法,揭示了金屬-載體相互作用的本質。該團隊收集了25種金屬和27種氧化物的實驗數據,然后應用一種可解釋性AI算法,從材料的基本性質出發,將材料已知的物理化學參數迭代地通過數學組合,構建一個由300億個表達式組成的候選空間,基于壓縮感知原理,從300億個表達式中得到一個能再現所有實驗數據的方程。成功建立了“金屬-載體相互作用”與材料性質之間的本征控制方程。這項研究工作展示了可解釋性AI算法的巨大潛力。

3、DSR助力催化劑篩選實驗落地
AI技術賦能催化劑篩選研究,讓技術理論探索的過程不再曲折,儀器實驗讓理論落地生根。
DSR旋轉圓盤圓環電極作為一款精良好用的電化學儀器,具有“數字型、一體化、‘狠’穩定”的特點,適用于:氫燃料電池催化劑研究及評價、鋰空氣電池研究、電化學動力學研究、ORR/OER/HER/CO2RR研究、緩蝕劑評價及研究、金屬材料腐蝕電位研究等。

通過DSR旋轉圓盤圓環電極裝置對AI催化劑篩選評價實驗檢驗,尋找具有市場前景的催化劑結構和材料,實現商業化應用。
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