离子聚合物电解质的多目标优化,用于高压快充和多功能电池
Yuanyuan Song1,2, Jiazhe Ju1, Jifeng Wang1
1State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Department of Macromolecular Science, AI Research Center for Polymer Science, Fudan University, Shanghai, 200438, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|March 17, 2025
概括
贝叶斯优化加速了用于高压电池的离子聚合物电解质 (IPEs) 的发现. 这种方法有效地准了有前途的材料,使充电速度更快,性能更强.
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
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 设计用于高压和快充电池的离子聚合物电解质 (IPE) 是具有挑战性的,因为复杂的化学空间.
- 传统的材料发现方法缓慢而昂贵,阻碍了快速的进步.
研究的目的:
- 开发基于内核的贝叶斯优化方法,用于IPE的多目标优化.
- 同时考虑离子导电性,电化学稳定性和放电容量.
- 为了使先进的电池能够有效地发现材料.
主要方法:
- 基于内核的贝叶斯优化,利用一个联盟集的获取函数.
- 多目标优化针对离子导电性,电化学稳定性和放电能力.
- 使用修改的IPE开发水性和高压离子电池.
主要成果:
- 在三次代中,在化学空间的2.8%范围内确定了有前途的IPE.
- 获得的金属电池在超高切断电压 (4.8V和4.92V) 中表现出高性能.
- 成功开发了一种水性,高压的离子电池,显示水的反应性被抑制,电离电导率提高.
结论:
- 开发的多目标优化有效地处理复杂,不连续的参数空间和多个目标.
- 这种方法为先进的电池的材料发现和属性优化提供了关键的见解.
- 这些发现为更具多功能性和成本效益的电池开发铺平了道路.


