Onderzoekers van Dutch Institute for Fundamental Energy Research (DIFFER) hebben een openbare database gemaakt met 31.618 moleculen die mogelijk gebruikt kunnen worden in toekomstige batterijen. De onderzoekers gebruikten onder andere kunstmatige intelligentie en supercomputers om de eigenschappen van de moleculen in kaart te brengen, schrijft het onderzoeksinstituut in een persbericht.
Chemici hebben de afgelopen jaren honderden moleculen ontworpen die mogelijk nuttig kunnen zijn voor gebruik in redox-flowbatterijen voor energieopslag. Dat is een batterij waarin energie wordt opgewekt middels een elektrochemische reactie. Het probleem is echter dat van veel moleculen niet alle eigenschappen bekend zijn. Differ stelde daarom een database samen. Daarvoor gebruikten ze slimme algoritmen en een supercomputer.
Nu de database openbaar is, kunnen onderzoekers, ook buiten DIFFER, gemakkelijk zoeken naar potentieel interessante moleculen voor redox-flowbatterijen. Ze kunnen bijvoorbeeld de moleculen kopen of maken en nader onderzoeken. De onderzoekers kunnen de database ook gebruiken om hun machine learning-modellen te verbeteren om zo de zoektocht naar hoogwaardige moleculen voor energieopslag te versnellen.
In vier stappen naar een database
Om achter de nog onbekende eigenschappen van moleculen te komen, voerden de onderzoekers vier stappen uit. Als eerste maakten ze met behulp van slimme algoritmen en een desktopcomputer duizenden virtuele varianten van twee soorten molecuulfamilies en vijf chemische relevante zijgroepen. De computer stelde daarop in totaal 31.618 verschillende moleculen op.
In de tweede stap berekenden de onderzoekers met supercomputers bij elk molecuul bijna driehonderd verschillende eigenschappen. De computer gebruikt hiervoor formules uit de quantumchemie. Die zijn moeilijk op te lossen. Vandaar dat er een sterke computer voor nodig is.
In de derde stap gebruikten de onderzoekers machine learning om te voorspellen of de moleculen oplosbaar zouden zijn in water. De vierde en laatste stap bestond uit het maken van een database die eenvoudig doorzoekbaar was voor mens en machine. In de database, genaamd RedDB (van Redox DataBase), staan de moleculen en hun eigenschappen opgesomd met een overzichtelijke naamgeving en omschrijving.
De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in het vakblad Scientific Data.
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
