2020年7月28日
两位缅因大学的研究人员将使用人工智能辅助设计来开发改进电池和超级电容器的新材料。欧洲杯足球竞彩
由物理学助理教授余立平和机械工程助理教授杨英超领导的研究计划，“人工智能辅助设计和合成新型层状2D多主元素储能材料，”欧洲杯足球竞彩是能源部（DOE）通过联邦建立的促进竞争研究计划（EPSCoR）授予的31个项目中的一个，该项目总额为2100万美元。
“现有的储能设备存在一些局限性，如功率、容量、效率、寿命和成本效益不足，”Yu说，该项目的首席研究员获得了能源部75万美元的资助。“为了克服这些限制，迫切需要新的电极材料。”欧洲杯足球竞彩
他们的研究目标是预测、合成和表征一类用于电池和超级电容器有源电极的新型二维材料。欧洲杯足球竞彩
这些二维材料将包含欧洲杯足球竞彩四种或四种以上的化学元素，其浓度几乎相等;有别于传统的二维材料(只包含两到三个元素)和传统合金(在原始元素中加欧洲杯足球竞彩入相对较少的二次元素)。
“如果成功预测并通欧洲杯足球竞彩过实验验证，这种新材料将有能力适应显著的晶格应变，并有可能极大地改善电极性能。”该项目的共同研究者杨说。“这种材料在欧洲杯足球竞彩催化剂、氢存储、传感器、量子信息和柔性电子等许多其他重要应用领域也很有趣。”
Yu的研究侧重于对新材料的理论和计算预测，这些新材料具有适合可持续清洁能源和电子应用的特性，如太阳能电池、超级电容器和催化剂。他的研究方法包括高通量计算、欧洲杯足球竞彩量子机电结构理论和材料信息学，如机器学习。
“传统上，材料是通过偶然发现或反欧洲杯足球竞彩复试验的方法发现的。从发现到应用，平均需要20年的时间。”Yu说。“我小组的研究旨在通过高性能计算机显著加快新材料发现的步伐。”欧洲杯足球竞彩
杨的研究包括新型材料的制备性能应用，包括通过化学气相沉积、水热反应和其他方法合成一维和二维纳米材料；用微机械装置研究纳米材料的原位和非原位力欧洲杯足球竞彩学；纳米材料在能量收集、能量储存和水处理方面的应用。
“在理论预测的指导下，我们能够精确地控制生长参数，获得不同尺寸和有针对性性能的晶体和薄膜。”杨说。“我的研究小组的任务是构思新材料，揭示其基本特性，并实现有希望的应用，为我们服务。”欧洲杯足球竞彩
这项由能源部资助的研究项目将支持一名博士后科学家和一名缅因大学的研究生，他们将与Yu和Yang一起与橡树岭国家实验室(ORNL)合作设计用于储能应用的新材料。欧洲杯足球竞彩
“他们每年将有机会访问ORNL数次，并利用ORNL的先进计算资源和最先进的实验资源，与研究人员密切联系。”Yu说。
余和杨都是UMaine传感器技术前沿研究所（FIRST）的副成员。首先是为一名额外的研究生提供项目支持。
正在建立理论和实验之间的闭环互动反馈回路，利用ORNL的DOE用户设施以及UMaine第一实验室和其他实验室的材料合成和表征能力。欧洲杯足球竞彩
来源:https://umaine.edu/