Technologie

Microsoft entdeckt neues Batterie-Material mithilfe von KI

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Dan DeLong for Microsoft
geschrieben von Felix Baumann

Microsoft ist offenbar eine spektakuläre Entdeckung gelungen. Denn das Unternehmen hat mithilfe einer KI in Kooperation mit dem Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) ein neues Batterie-Material gefunden – und zwar in Rekordzeit. 

Seit der Entwicklung immer leistungsstärkerer Rechensysteme schreitet die Forschung in vielen Bereichen voran. Denn Algorithmen können selbst komplexe Berechnungen durchführen. Gleichzeitig kommen immer mehr KI-Systeme zum Einsatz.

Was das für die Materialforschung bedeuten kann, hat kürzlich Microsoft demonstriert. Der Hintergrund: Der Windows-Konzern tat sich vor nicht allzu langer Zeit mit dem Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) zusammen. Die Kooperation trug nun erste Früchte.


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Die beiden Partner zeigten auf, inwieweit fortschrittliche KI-Technologien in Verbindung mit Hochleistungsrechnen (HPC) wissenschaftliche Entdeckungen beschleunigen können. Denn ein Forscherteam entdeckte durch die Nutzung von KI und HPC innerhalb von wenigen Wochen ein neues Batterie-Material.

Microsoft entdeckt Batterie-Materialie mit KI

Zum Einsatz kam dabei Microsofts Azure Quantum Elements, eine Cloud-Computing-Plattform speziell für die Chemie- und Materialwissenschaftsforschung. Diese ermöglichte es, aus 32 Millionen potenziellen anorganischen Materialien 18 vielversprechende Kandidaten für die Batterieentwicklung in nur 80 Stunden zu identifizieren.

Diese Geschwindigkeit stellt traditionelle Methoden deutlich in den Schatten und eröffnet neue Wege zur schnellen Lösung von dringenden Problemen im Nachhaltigkeits- und Pharmabereich. Microsoft trainierte dabei verschiedene KI-Systeme, um alle arbeitsfähigen Elemente zu evaluieren und Kombinationen vorzuschlagen.

Der Algorithmus spuckte schließlich 32 Millionen Kandidaten aus, die die KI dann auf rund  500.000 stabile Materialien reduzierte. Eine weitere KI-basierte Filterung ergab eine Liste mit über 800 potenzielle Kombinationen. Durch die Nutzung verschiedener Methoden zur Verifikation kristallisierten sich erst 150 und schließlich nur noch 23 Stoffe heraus, von denen fünf bereits bekannt waren.

Neuer Ansatz benötigt viel Rechenleistung

Einer der vielversprechendsten Kandidaten: eine neue Art von Festkörperelektrolyt, das zu einer Batterie führen könnte, die weniger leicht entflammbar ist als aktuelle Lithium-Ionen-Batterien. Außerdem könnte das neue Material dafür sorgen, dass weniger Lithium benötigt wird.

Der scheint insofern vorteilhaft, dass Lithium aufgrund der steigenden Nachfrage nach wiederaufladbaren Batterien immer schwieriger zu beschaffen ist. Es scheint jedoch noch ein langer Weg zu sein, um herauszufinden, inwieweit das neue Festkörperelektrolyt eine Alternative zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien sein kann.

Was die Wissenschaftler derweil am meisten begeistert, ist dass KI ihre Arbeit dennoch deutlich beschleunigen kann. Das neu entdeckte Material sei dabei nur eines von vielen Materialien, die sie testen wollen.

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Über den Autor

Felix Baumann

Felix Baumann ist seit März 2022 Redakteur bei BASIC thinking. Bereits vorher schrieb er 4 Jahre für den Online-Blog Mobilegeeks, der 2022 in BASIC thinking aufging. Nebenher arbeitet Felix in einem IT-Unternehmen und beschäftigt sich daher nicht nur beim Schreiben mit zukunftsfähigen Technologien.

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