你会不会经常有一个小疑问——我们每日所用的手机每年都在升级迭代，但最影响使用体验的手机电池电量问题为什么却总是得不到突破？
因为同等大小的手机锂电池，只能提供一定量的电容量，想要在此基础上增加电量，就需要把锂电池做得更大，但很显然这会超出一部手机的适用尺寸，于是“移动充电宝”开始“大行其道”。
但为什么我们不能更换一种单位体积里电容量更大的材料呢？
事实上，这其中的一大基础科研目标就在于：科学家也一直在寻找一种适合储存更多电容量和更高电量密度的材料。
近日 Microsoft Quantum 宣布，微软与美国能源部太平洋西北国家实验室（PNNL）合作，利用 PNNL 的专业知识和实验能力，科学家通过 AI 发现和合成了具有更好电池潜力的新材料，这是在 AI 驱动的科学发现的新时代，实现了带给现实生活更进化的发明的第一个真实案例。
#1
AI 智能技术加速科学发现
大幅缩短研发时间
在去年8月，我们公布了一项研究成果，我们使用 Azure Quantum Elements 平台，结合 AI、云计算和量子计算的技术，对超过3200万种可能的材料进行筛选，找出具有潜力的新材料，并发现了超过50万个稳定的候选材料。
而在对这些材料进行进一步测试和改进的过程，依然像大海捞针一样，好在我们再次利用 AI 及高性能测试，把大部分研究交给 AI 去计算，从而将这个周期从过去的几年，缩短到了几周甚至几天。
最终，我们利用 AI 技术，在较短时间内锁定了一种具有资源节约型电池潜力的材料，其中的锂含量明显少于业界宣布的其他材料。
“我们利用科学专业知识来挑选最有前途的候选材料来推进。在这种情况下，AI 洞察可以更快地为我们指明潜在的富有成果的领域。微软团队发现了50万种可用于各种变革性应用的稳定 AI 材料后，我们能够修改、测试和调整这种新材料的化学成分，并快速评估其对于工作电池的技术可行性，显示出先进 AI 有望加速创新周期。”
——Karl Mueller
PNNL 项目开发办公室主任
#2
更高效和环保的
新型电解质
这种通过 AI 发现的新材料是一种固态电解质，将可以用于制造固态电池，比传统的液态或凝胶状锂电池更安全、效率更高，而这个创新材料的特点是：
因为目前地球上所未开采的锂已经相对稀缺，价格昂贵，制造出减少锂需求量的电池可以带来巨大的环境、安全和经济效益。
此外，这种新材料的结构可以支持更高效的导电率。正如在分子模拟中观察到的那样，在固体材料内正在传输的锂离子只需充当高速公路的最佳通道，而其他离子则吸引和推动锂以实现离子导电性。
PNNL 材料科学组组长 Vijay Murugesan 表示：“工作的主要目标之一是寻找新材料来满足未来增加的储能需求，采用可持续材料制成的产品，可以节约和保护地球有限的资源。”
#3
AI 让可持续发展
从展望变为现实
这一成就预示着各行业组织的研发方式即将发生范式转变——通过高性能计算和 AI 的融合，科研组织现在可以利用计算突破来加速科学发现。
这项成果不仅展现了 AI 在化学和材料科学领域的巨大潜力，更帮助解决更多社会和环境问题，如气候变化、能源危机等。
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