在固体和小分子中,机器学习力场machine learning force fields (MLFFs) 得到了广泛应用,但在将机器学习力场MLFF应用于模拟液体电解质(当前商用锂离子电池的关键组件)方面,依然存在显著差距。
今日,字节跳动人工智能研究团队Sheng Gong, Yumin Zhang, Zhenliang Mu,Weihao Gao, Wen Yan等,在Nature Machine Intelligence上发文,报道了字节跳动人工智能分子模拟助推器ByteDance Artificial intelligence Molecular simulation Booster (BAMBOO),以用于分子动力学模拟的预测框架,并展示了在锂电池液体电解质方面的能力。
还设计了物理学仿生图形等变transformer架构,作为预测框架BAMBOO的主干,以从量子力学模拟中学习。还介绍了一种系综知识提取方法,并将其应用于机器学习力场MLFFS,以减少分子动力学模拟中,观测结果的波动。最后,提出了一种密度对齐算法,以对齐实验测量的BAMBOO。
在预测各种溶剂和盐组合的关键电解质性质(如密度、粘度和离子电导率)方面,预测框架BAMBOO表现出了最先进的准确性。与实验相比,在超过15种化学物质上,训练了当前模型,并在各种成分上,实现了0.01gcm-3平均密度误差。
A predictive machine learning force-field framework for liquid electrolyte development. 液体电解质开发的预测机器学习力场框架。
图1: 字节跳动人工智能分子模拟助推器ByteDance Artificial intelligence Molecular simulation Booster,BAMBOO概述。
图2: GET分层、集成知识提取和密度对齐的效果。
图3: BAMBOO三种模拟LiFSI电解质的原子电荷分布和溶剂化结构分数。
Gong, S., Zhang, Y., Mu, Z. et al. A predictive machine learning force-field framework for liquid electrolyte development. Nat Mach Intell (2025). https://doi.org/10.1038/s42256-025-01009-7声明:仅代表译者观点,如有不科学之处,请在下方留言指正!