人机协作加速发现有希望的氧气进化电催化剂与按需元素
Ken Sakaushi1, Watcharaporn Hoisang1, Ryo Tamura2,3
1Research Center for Energy and Environmental Materials, National Institute for Materials Science, 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan.
ACS central science
|January 1, 2024
概括
这项研究引入了人类-人工智能合作,使用逐步演变的人工智能 (se-AI) 快速发现组无金属电催化剂用于水电解剂. 人工智能方法显著加速了对绿色生产的高效和稳定的电催化剂的识别.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 开发高效的电催化剂对于推进水电解剂和实现绿色生产至关重要.
- 确定具有成本效益,无组金属 (无PGM) 的电催化剂,特别是用于氧化演化反应 (OER),是一个重大挑战.
研究的目的:
- 通过人机协作,展示一种极其高效的方法来识别功能性电催化剂.
- 加速开发无PGM多金属开放式电源催化剂,其性能超过金组金属.
主要方法:
- 利用一个逐步发展的人工智能 (se-AI) 方法与人类专业知识合作.
- 选了大量潜在的电催化剂候选人,通过人工智能引导的发现优化材料.
主要成果:
- 在仅选2%的候选池后,获得了优化的无PGM多金属OER电催化剂.
- 最好发现的电催化剂表现出与RuO2相当的活性,并且在高电流密度 (1000 mA/cm2) 的情况下具有更高的稳定性,即使在性条件下 (pH 9.2).
结论:
- 人机协作与se-AI显著加速了先进电催化剂的发现.
- 这种方法可以开发高性能,稳定和成本效益的无PGM电催化剂,用于大规模的绿色生产.
