Discovery of Effective Halide Solid Electrolytes for Solid-State Rechargeable Batteries via Machine Learning and DFT Calculations

卤化物 电解质 Boosting(机器学习) 材料科学 离子键合 机器学习 钥匙(锁) 人工智能 人工神经网络 电化学 计算机科学 理论(学习稳定性) 电压 电池(电) 支持向量机 密度泛函理论 产量(工程) 梯度升压 电化学窗口 纳米技术 离子液体 生物系统 算法
作者
Li Yan Anthony Choong,Zhong Chen,Man‐Fai Ng
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:9 (1): 507-520 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsaem.5c03277
摘要

Halide solid electrolytes (SEs) are a strong candidate for next-generation lithium-based solid-state batteries for their potential to possess a balance of key properties including ionic conductivity, mechanical properties, and electrochemical stability window (ESW) and can be synthesized using environmentally friendly processes. However, there is a lack of halides simultaneously fulfilling all the mentioned key properties, and searching for the right candidates via experiments is proven challenging. In this work, we develop a computational approach combining machine learning (ML) and DFT calculations, to discover promising halide SEs that satisfy several bulk properties via multiproperty predictions. Various ML and deep learning (DL) models are compared to predict ionic conductivity, bulk and shear moduli, and ESW. The CatBoost, Light Gradient Boosting (LGBM), and Skorch Neural Network (NN) models are found to yield high prediction accuracies for the mentioned properties, with minimum average classification accuracies and average R 2 scores exceeding 80% and 0.70, respectively. DFT verifications are performed on Rb 2 LiBiCl 6, LiHF 2, and Rb 2 LiAlF 6, with the results suggesting Rb 2 LiAlF 6 as a promising candidate for high voltage battery applications. Overall, we demonstrate that the current ML + DFT approach is useful in screening potential halide solid-state electrolytes that can satisfy several key SE properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zzz发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
鲤鱼小蕾完成签到,获得积分10
1秒前
deanna完成签到,获得积分10
2秒前
马小马完成签到,获得积分10
3秒前
Seohyun1994完成签到,获得积分10
4秒前
NeuroYan发布了新的文献求助10
7秒前
田様应助maveal采纳,获得10
8秒前
8秒前
刻苦大门完成签到 ,获得积分10
8秒前
ltx完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
慈祥的花瓣完成签到,获得积分10
9秒前
搞怪绿柳发布了新的文献求助10
10秒前
与离完成签到 ,获得积分10
10秒前
dianhuaxue完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
Xinyi完成签到,获得积分10
12秒前
汉堡包应助竹竹采纳,获得10
12秒前
朴实的友容关注了科研通微信公众号
12秒前
李健应助坚强的雨莲采纳,获得10
13秒前
Alexzy发布了新的文献求助30
13秒前
14秒前
霸气的忆丹完成签到 ,获得积分10
15秒前
LOAD1N发布了新的文献求助10
15秒前
QAQ小白发布了新的文献求助20
15秒前
灵巧的慕梅完成签到,获得积分10
16秒前
寂寞的洋葱完成签到,获得积分20
16秒前
加冰完成签到,获得积分10
17秒前
mochalv123发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
中小药完成签到,获得积分10
18秒前
yk发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
小白完成签到,获得积分10
18秒前
江睿曦发布了新的文献求助10
19秒前
茹茹完成签到 ,获得积分10
21秒前
伊雪儿完成签到,获得积分10
22秒前
孙畅完成签到 ,获得积分10
22秒前
高分求助中
论现代体育科学研究的方法学特征 1000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
Petrology and Plate Tectonics 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6915594
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8606929
关于积分的说明 18262102
捐赠科研通 6327796
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3068148
关于科研通互助平台的介绍 2096099
邀请新用户注册赠送积分活动 2045534