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Wie Microsoft mithilfe von KI ein potenziell neues Material für Batterien fand

Wissenschaftler:innen sind auf ein neues Material gestoßen, das womöglich zur Batterieherstellung verwendet werden kann. Hilfe kam dabei von einer KI: Die hat in kurzer Zeit aus 32,6 Millionen Möglichkeiten die neue Lithium-Natrium-Kombination ermittelt.

Von Christian Bernhard
2 Min.
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Microsoft-KI kommt vermehrt in der Wissenschaft zum Einsatz. (Bild: Below the Sky / Shutterstock)

Microsoft und das Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) aus den USA haben sich auf KI und groß angelegtes Cloud-Computing gestützt, um ein neues Material für die Herstellung von Batterien zu finden. Und die Suche war erfolgreich.

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Wissenschaftler:innen sind von der Geschwindigkeit der KI begeistert

Sie entdeckten laut einer Microsoft-Pressemitteilung eine neue Art von Festkörperelektrolyten und damit ein Material, das die Basis für Batterien werden könnte, die weniger wahrscheinlich in Flammen aufgehen als heutige Lithium-Ionen-Batterien. Außerdem würde mit dem neu entdeckten Material weniger Lithium verbraucht, was aufgrund der steigenden Nachfrage nach wiederaufladbaren Batterien für Elektrofahrzeuge immer schwieriger zu bekommen ist, berichtete The Verge.

Die Wissenschaftler:innen sind begeistert, wie sehr KI das Tempo bei der Suche beschleunigt hat. „Der wichtigste Punkt ist die Geschwindigkeit, mit der wir zu einer neuen Idee, einem neuen Material kamen“, sagte Karl Mueller, der Leiter des Programmentwicklungsbüros bei PNNL. Er würde „wetten, dass dies der Weg der Zukunft ist, diese Art von Materialien zu finden“. Auch Quantencomputer waren bei der Suche involviert.

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Von 32,6 Millionen Möglichkeiten auf 18 in nur 80 Stunden

Die Forscher:innen fragten die Hochleistungsrechensysteme nach Batteriematerialien, die weniger Lithium verbrauchen – und diese schlugen 32 Millionen Möglichkeiten vor. Das KI-System sortierte dann jene aus, die nicht stabil genug für die Batterieverwendung waren, und kürzte die Kandidatenliste so auf 500.000.

Durch weitere Filter und Simulationen, die auch Informationen zu Kosten und Verfügbarkeit der Materialien einfließen ließen, landete die KI schließlich bei 18 Kandidaten. Der Prozess, von 32,6 Millionen auf 18 zu reduzieren, dauerte nur 80 Stunden. „32 Millionen sind etwas, was wir niemals schaffen würden“, sagte Vijay Murugesan, wissenschaftlicher Mitarbeiter am PNNL.

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Microsoft: Lithiumverbrauch könnte um bis zu 70 Prozent reduziert werden

Aus dem gefundenen Material, einer Kombination aus Lithium und Natrium, konnte eine funktionierende Batterie hergestellt werden, die eine Glühbirne und eine Uhr betrieb. Damit sich dieses neue Material bewährt, müssen allerdings noch Hunderte Prototypbatterien getestet und optimiert werden. Laut Microsoft könnte das neue Material den Lithiumverbrauch einer Batterie allerdings um bis zu 70 Prozent reduzieren.

Sollte sich diese Entdeckung durchsetzen, hätte sie eine direkte Wechselwirkung auf den sehr hohen Energieverbrauch, der für die großen KI-Rechenmodelle anfällt. Deshalb ist es wichtig, sowohl die Energieeffizienz der Datenverarbeitung zu steigern als auch die Rechenzentren mit sauberer Energie zu betreiben – und das erfordert bessere Batterien.

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