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2025 conference-abstract

(Invited) Scalable and Generalizable Machine Learning Force Fields for Modeling Complex Battery Materials

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The rapid advancements in rechargeable Li-ion battery (LIB) technology has revolutionized several key industries such as automotive and consumer electronics . However, new battery chemistries are needed to improve the power density, safety, reliability, and lifetime of LIBs. Existing classical force fields are not accurate enough to predict bulk properties of LIB materials without time-consuming and customized parametrization. To move towards accurate and reliable modeling of battery chemistries, we developed a machine-learned force field (MLFF) using a charge recursive neural network (QRNN) architecture, which includes both long-range interactions and global charge redistribution. The MLFF is trained to model a large chemical space of industrially relevant liquid electrolyte chemistries and enables large scale molecular dynamics (MD) simulations of realistic electrolyte formulations. In this presentation, I will demonstrate our generalized active learning framework and sampling workflow used to generate accurate training data for liquid and amorphous systems. I will discuss large scale benchmarks carried out to evaluate the performance of MLFF against experimental data for key physical and transport properties of liquid electrolytes including density, viscosity and ionic conductivity. Our results indicate that MLFF outperforms the classical force fields in terms of quantitative agreement with experimental data across a broad range of electrolyte chemistries. I will also discuss the novel molecular level insights into the unique Li+ cation solvation structures predicted by MLFF and their validation using experimental nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Finally, I will briefly discuss our recent work to develop a message passing neural network architecture to train universal MLFF for inorganic materials covering up to 94 elements from the periodic table allowing for efficient design of materials for cathodes, coatings and and solid-state electrolytes for applications in next-generation batteries.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
<i>(Invited)</i> Scalable and Generalizable Machine Learning Force Fields for Modeling Complex Battery Materials
Date Crossref
24/11/2025
Éditeur
The Electrochemical Society
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Schrodinger (United States) pays non établi dans la notice
    Entreprise
  • Columbia University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Schrodinger Inc Schrödinger pays non établi dans la notice
    Entreprise

Schrodinger (United States), Columbia University et Schrödinger — Schrodinger Inc.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Machine Learning in Materials ScienceAdvanced Battery Materials and TechnologiesGaussian Processes and Bayesian Inference

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