في السنوات الأخيرة، خلال تطوير مواد جديدة لبطاريات الليثيوم الثانوية إنشاء تدريجيا عملية حسابية استنادا عالية الإنتاجية فكرة الجينوم من الأدوات والمواد النظرية البحوث المنصة. على منصة، وطريقة الحساب من خلال مزيج من الدقة مختلفة، لتحقيق المواد استنادا إلى خصائص النقل أيون للمرشح؛ إدخال الإنتاجية العالية تحليل البيانات وتحسب على أساس البيانات المعلوماتية التعدين الخوارزميات، وأكد تفسير البيانات مادية وجود قابلة للحياة كبيرة الجنس.

منصة فوق عالية الإنتاجية فحص المنحل بالكهرباء الصلبة في بطارية الليثيوم، وتحسين وتطوير مواد جديدة لتطبيقات على تصميم مثالي، يتم الحصول على فحص عالية الإنتاجية عن طريق حساب مجمعين يمكن استخدامها Li2SiO3 الليثيوم الغنية مادة الكاثود وLi2SnO3 يرتدون ، وتحسين فعالية الاستقرار دورة الليثيوم القطب الموجب الغنية، المنشطات الاستراتيجية عن طريق الفحص من الإنتاجية العالية، وحصل -Li3PS4 الموصلية الأيونية من الزيادات حل واستقرار المنحل بالكهرباء الصلبة، عالية الإنتاجية تصميم التنبؤ الهيكل الجديد كبريتيد بالكهرباء الصلبة الأوكسجين LiAlSO، ومحاولة تحليل بيانات عن هيكل النشاط الكبير الدراسات علاقة متوترة صفرا الهيكل المادي وخصائص الأقطاب، على أساس تحليل تصميم سلالة الصفر المواد الكهربائي. تطبيق المواد المذكورة أعلاه المواد الجينية في البحث وطريقة تطوير بطارية ليثيوم العروض إمكانية لتعزيز تطوير هذا النموذج الجديد في أنواع أخرى من المواد بالبحث والتطوير.

ويستند المواد البطارية التقليدية على تطوير "التجربة والخطأ" يتميز نموذج التنمية، من اكتشاف لدورة تطبيق طويلة جدا، ويستغرق عادة 20 عاما أو أكثر. "مشروع الجينوم المواد" المقترحة، إلى تقديم أفكار جديدة لتطوير مواد جديدة من بطاريات الليثيوم. "المواد الجينوم" إن الحل يكمن في تحقيق أبحاث العلوم المادية وتطوير "عالية الإنتاجية"، وهذا الإنجاز المتزامن ل"عددا من" بدلا من "أ" العينات المادية.

المحاكاة الحاسوبية، وإعداد وتوصيف، أي، وارتفاع حساب الإنتاجية، وارتفاع الإنتاجية وعالية الإنتاجية توصيف إعداد، ونظام فحص لتحقيق الاستفادة المثلى من المواد، وبالتالي تسريع عملية من المواد لاكتشاف التطبيق. باستخدام نهج "الوراثية المواد الهندسية"، الإنتاجية العالية، متعددة المستويات وعلى نطاق واسع حساب البحث، عن طريق البيانات التعدين التقنيات والأساليب، قد يكون من المتوقع المواد الجديدة لشاشة بها مع خصائص ممتازة. تصميم عالية الإنتاجية فحص عملية مختلفة الدقة حساب طريقة الجمع:

أولا، على أساس شروط استخدام المواد من خلال فلتر الضيقة، ومن ثم يتم احتساب رابطة التكافؤ باستخدام إزالة سريعة للالأولي فحص أيون كبير حاجز النقل مجمع حساب أخيرا دقيقة وكذلك على أساس المحاكاة وظيفية كثافة المواد التي تم الحصول عليها في الخطوة فحص بدلا من ذلك، للحصول على المواد النهائية، وبالتالي تحسين فعالية وكفاءة العامة للفحص، لتحقيق كفاءة المواد فحص في بطارية الليثيوم الثانوية للموصل أيون سريع.

الشكل (1) الأدوات أتمتة عملية التشغيل من خلال سلسلة من أوامر البرنامج النصي

1. فحص الليثيوم رواية غنية القطب الموجب مواد الطلاء

باستخدام عالية الإنتاجية فحص الحساب، والنظر في هيكل التزاوج، مسار نشر، والموصلية وجدت عوامل أخرى اثنين مباراة الممكنة مع بطارية ليثيوم أيون المواد القطب إيجابية ليثيوم الغني ومجمع طلاء Li2SiO3 Li2SnO3. كل من هذه المواد تنتمي إلى مركب أيوني وجود الموصلية الأيونية جيد، ومشابه لمرحلة الأم المادي Li2MnO3 الليثيوم مادة غنية ((1..x) Li2MnO3xLiMO2) في التركيب الكيميائي، وبالتالي فإنه قد محاولة تحديد باعتبارها غنية طبقة تعديل سطح مادة الليثيوم.

طريقة FIG 2 مع رابطة التكافؤ حساب (أ) Li2SiO3 و (ب) قنوات النقل Li2SnO3 أيون

2. عالية الإنتاجية بالكهرباء الصلبة الحاسوبية فحص -Li3PS4 تعظيم الاستفادة من نظام تعديل

ويمكن حساب لأعلى مستوى الإنتاجية فحص كثافة المنشطات كبيرة برنامج حساب الوظيفية باستخدام مفتاح ومزيج من حساب السعر. تحديدها بدقة باستخدام الكثافة الوظيفية بنية حساب الكريستال التي تم الحصول عليها بعد ذرات المنشطات معلومات الموقع، ويتم احتساب القيمة الرئيسية التي فلاش ثم حدد يساعد على الحد من هجرة أيونات الليثيوم مخدر مخطط الحاجز قبل بت P من المنشطات -Li3PS4 بينالي الشارقة، الزنك، القاعدة، جورجيا، سي، جي، القصدير، و دراسة بت S و O مخدر جدت أن جزءا من -Li3PS4 أو الكبريت مع أكسيد الزنك لالعنصرين يحل محل الأكسجين مع زملاء المنشطات شعرية الكريستال يمكن تحسين الموصلية الأيونية.

بعد احتساب تعظيم الاستفادة من المواد فحص من قبل إنتاجية عالية تعديلها، ويتم احتساب دقة عالية على أساس الكثافة الوظيفية المنشطات كشف فعالة لتحسين الخصائص المادية للآلية.

. FIG 3 (أ) و تحسب باستخدام كثافة حساب ظيفية رابطة التكافؤ ملزمة عالية عملية حساب الإنتاجية، الكشف عن -Li3PS4 تحسين التوصيل أيون والاستقرار في فضيحة المنشطات؛ (ب) بت P المنشطات بينالي الشارقة، الزنك، القاعدة، جورجيا، سي، جي، القصدير وS يحسب موقف O بعد الحاجز نقل أيون الليثيوم المنشطات.

3. إنتاجية عالية أساليب التنبؤ هيكل بالكهرباء الصلبة تجد الهيكل الجديد LiAlSO

من خلال بناء البنية البلورية وجود مجموعة الفضاء من العناصر المختلفة والتي والمكاني ليثيوم آل SO، وتعرض لالتحسين الهيكلي باستخدام CALYPSO البرمجيات والطاقة الحسابات، على أساس استخدام التكوين حيث الطاقة المنخفضة سرب الجسيمات تحسين خوارزمية لتوليد تكوين جديد، في هذه العملية الأمثل، وجدت تدريجيا من هذه العناصر الأربعة 1: يتم تشكيل معظم هيكل مستقر في المقارنة مثال تظهر 1 نتائج، وهذا oxysulfide جديدة LiAlSO لديها بنية معيني متعامد المحاور -NaFeO2 مماثلة: 1: 1. ، وترتيبها في موازاة ذلك على طول AlS2O2 طبقة الاتجاه ب المحور، وتقع مشوهة أيونات ليثيوم وحدات رباعي السطوح تشكيل البينية مع S و O.

FIG 4 (أ) باستخدام البنية البلورية للLiAlSO oxysulfide إنتاجية عالية من الخوارزمية التنبؤ البنية البلورية التي تحتوي على الليثيوم؛ (ب) كثافة حساب الليثيوم وظيفية الحاجز نقل أيون في هيكل

4. طرق استخراج البيانات من الصفر سلالة المرتبطة هيكل القطب تغيير حجم المواد

بناء على أعلى مستوى الإنتاجية الحوسبة وعالية الإنتاجية المادة الوراثية اختبار تجريبي لتقديم أفكار لتطوير مواد جديدة ليس فقط أفكار بحثية جديدة، ولكن أيضا جلب مضاعفة من البيانات، يكمن كبيرة طريقة تطبيق البيانات في علوم المواد في الأساس. وقد استخدمت تقنيات التعلم آلة للحصول على الخصائص المادية للمجمع بين النموذج الإحصائي ومختلف العوامل المادية، على سبيل المثال، عن طريق الانحلال وتوقع جزيئات مستقرة الديناميكا الحرارية قادرة على إيجاد مجمع جديد.

ويبين الشكل 5 طريقة البحث واستخراج البيانات متغير موضوعي وثلاث خطوات رئيسية وصفها في العلاقة بين العوامل: أولا الحصول على عينات البيانات في مختلف متغير المستهدفة، حيث المواد القطب إيجابية لالقطب الموجب LiX2O4 الطبقات بنية وهيكل الإسبنيل المواد LiXO2 (X هو عنصر التكافؤ متغير) من 28 نوع من الهيكل، من خلال حساب الكثافة الوظيفية المواد قبل لتحسين هيكل بعد إزالة الليثيوم والليثيوم المجففة تماما، للحصول على النسبة المئوية للتغير في حجم تسبب delithiation استحقاقها.

بعد ذلك، لكل احتياجات عينة لإنشاء سلسلة من العوامل وصفها لتقديم المعلومات المستوى الذري المجهري، في هذه الدراسة، على كل من هيكل 34 العوامل المختارة وصفها، بما في ذلك سبعة المعلمات المرتبطة المعلمات شعرية، المتعلقة بالخصائص الأساسية من العناصر المكونة 10 المعلمات المرتبطة تشوه المحلي من المعلمات شعرية الكريستال 12 المرتبطة توزيع المسؤول عن المعلمات الثلاث والمكونات المرتبطة معلمتين.

بعد وصف يتضمن البيانات لعامل متغير الهدف، قد تبدأ البيانات التعدين طريقة لتحديد العلاقة بين العوامل والمتغيرات، لنموذج المعمول بها، تحتاج المعلمات الإحصائية لتقييم الموثوقية والقدرة على التنبؤ، و توقع الخواص الفيزيائية للهدف لهيكل التنبؤ الجديد في حدود المعقول.

5 استخدام متعددة تحليل الانحدار الخطي للجمعية استخراج البيانات بين بنية شعرية والتغييرات في الحجم قبل وبعد delithiation

الحصول عليها عند تقييم باستخدام "ترك واحد المغادرة" الأسلوب، وقد وجدت مع المتغيرات 11-ذات الصلة (11components) في المشاكل المذكورة أعلاه في Q2 مؤشر أقصى، ونموذج الحصول عليها في هذا الوقت يشير إلى أن معظم مستقرة. تحليل عامل مهم آخر أظهرت (الشكل 6)، على الرغم من أن نصف القطر الأيوني هو من العوامل الهامة لتغيير حجم شعرية، لا علاقة لحجم التغيير فقط إلى نصف القطر الأيوني، مكتب الفلزات الانتقالية والانتقال المعادن المعلمات الترابط الأكسجين ثماني السطوح بنية المجال أيضا وظائف لتغيير حجم. وبناء على هذا النموذج، قد يتم بناؤها القطب الموجب من المواد التي تحتوي على أكثر من المعادن الانتقالية، في تغيير حجم نظام التنظيم خلال deintercalation من الليثيوم، والحد أقصى حد بسبب شعرية معدل حجم التغيير بسبب محتوى الليثيوم.

FIG 6 باستخدام نموذج تحليل PLS لاستكشاف أهمية عامل القطب الموجب حجم المادي تغيير Delithiation المعلمة أكبر الأثر.

للالحالة الصلبة البحوث بطارية الليثيوم الثانوية والتنمية، أطلقنا التنقيب في الوقت المناسب عالية الإنتاجية طريقة الحساب التي تنطبق على المواد بطارية الليثيوم، وتطوير طريقة حساب تتضمن خصائص نقل أيون، بما في ذلك إدماج دقة مختلفة، التي أنشئت على أساس ليثيوم أيون حاجز النقل لأعلى مستوى الإنتاجية الفرز وحساب التحسين العمليات لتحقيق حساب المتزامن للمواد متعددة، ورصد عملية حساب وسيط والتحليل وحساب النتائج من التقييم الوظيفي وتحديد خصائص المواد، وما شابه ذلك بناء على نتيجة الحساب. استخدام، وجدت عالية الإنتاجية منصة الحوسبة، وقد استخدم بنجاح لشاشة أكسيد قاعدة بيانات التركيب البلوري غير العضوية تحتوي على الليثيوم الذاتي المتقدمة اثنين من الليثيوم القطب الموجب الغني يمكن أن يحسن أداء الدورة من مواد الطلاء، وبالكهرباء كبريتيد الصلبة عالية الإنتاجية الأمثل حساب فضيحة المنشطات، حيث يقترح بالكهرباء الصلبة تصميم بناء أكثر تتعايش أنيوني، جديد اختراع كبريتيد الصلبة الأوكسجين المنحل بالكهرباء، حساب إنتاجية عالية وفقا للبيانات المجمعة، محاولة دراسة تغير في حجم البيانات العملية delithiation مادة القطب الموجب تستخدم متعددة تحليل الانحدار الخطي، ويوفر إمكانية لإدخال مزيد من أساليب استخراج البيانات وآلة التعلم في بحوث الذكاء الاصطناعي وتطوير بطارية الليثيوم الثانوية.