荷蘭基礎能源研究所（DIFFER）科學家創建了一個包含31618個分子的數據庫，這些分子有可能用于未來在儲能方面前景廣闊的氧化還原液流電池。同時，研究人員使用人工智能和超級計算機對這些分子特性進行了識別。研究成果發表在28日的《科學數據》雜志上。
近年來，化學家設計了數百種分子，這些分子有可能用于液流電池的儲能。DIFFER團隊設想，可在數據庫中快速輕松地訪問這些分子的屬性。然而，問題在于許多分子的特性是未知的。分子特性的例子包括氧化還原電位和水溶性等。這些特性很重要，因為它們關系到氧化還原液流電池的發電能力和能量密度。
為了找出分子迄今未知的特性，研究人員執行了四個步驟。首先，他們使用臺式計算機和智能算法創建了兩種分子的數千個虛擬變體。這些醌類和氮雜芳烴分子家族，擅長可逆地接受和提供電子，這對電池非常重要。研究人員隨后為計算機提供了24種醌、28種氮雜芳烴以及5個不同的化學相關側基的骨架結構，計算機由此創造了31618種不同的分子。
第二步，研究人員使用超級計算機計算了每個分子的近300種不同特性，計算機使用量子化學方程式來做到這一點。這些公式很難求解，而功能強大的超級計算機正是一種得心應手的工具。第三步，研究人員使用機器學習來預測分子是否可溶于水。最后一步則創建了一個人類和機器可讀的數據庫。
研究創建的數據庫是可開放獲取的，DIFFER以外的研究人員亦可輕松地為開發氧化還原液流電池搜索可能的分子。例如，他們可簡單地購買或合成分子并進一步研究它們。此外，科研人員還可使用該數據庫來改進機器學習模型，以加快設計用于儲能的高質量分子。
