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The search for superionic solid-state electrolytes using a physics-informed generative model

delete2025-08-26
delete0
PRE
AI
T
Tri Nguyen *
S
Sherif Abdulkader Tawfik
T
Truyen Tran
S
Sunil Gupta
S
Santu Rana
S
Svetha Venkatesh
DOI:10.1039/D5MH00767Ddelete
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摘要

摘要

En 中文
超离子固态电解质材料的发现目前受限于在线材料数据库中可用的材料范围。生成式人工智能方法最近被应用于克服这一限制,以探索未知的化学计量比和结构;但高效生成满足严格稳定性标准的候选材料仍然具有挑战性。在此,我们介绍了一种基于物理信息的层次化生成框架,该框架利用对称性感知的晶体学原理系统地探索分子构型、晶格参数和成键环境。我们的方法整合了经验性物理约束和利用层次化状态表示的强化学习,以生成化学上有效且结构稳定的候选材料。我们提出了用于基于流遍历的密度(SHAFT-density)的对称性感知层次化架构,该架构确保了对材料搜索空间的效率探索,优先考虑低形成能、为稳定性和导电性优化的分子堆积以及增强的电化学性能。我们发现了新的二元和三元亚稳相,其中我们发现高导电性的LiBr、LiCl、Li₂IBr和Li₃CBr₂。这些材料可以作为固态电解质材料,或作为固态电解质混合物的一部分。我们的结果表明,该模型能够识别稳定、多样且可能具有超离子特性的化合物,为开发具有改进特性的下一代固态电解质提供了有前景的候选材料。
Keyword:
superionic electrolytes
generative AI
crystallographic principles
reinforcement learning
solid-state batteries

期刊

Materials Horizons 封面图
Materials Horizons
IF:
10.7
论文数:
3.6K
被引数:
2.4W

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