【摘要】： 固体电解质具有较宽的电化学窗口、较高的稳定性等优点,使得固态电池拥有较高的安全性、较大的能量密度、较强的循环性,因此,可以将固体电解质作为一种良好的锂电池电解液替代品。尽管发展前景不错,但其研发推广仍然存在许多障碍。传统的固态电解质材料研发模式主要基于经验和实验的“试错法”,发现周期长,偶然因素大。针对固态电解质材料发现困难的问题,本文提出一种将机器学习用于固态电解质材料筛选的思路。具体地说,本论文的主要内容包括以下方面:首先,针对需要研究的固态电解质待选材料,以Materials Project数据库为基础,建立了可拓展的、实验与计算并举的本地数据库,并对数据库内包含的主要条目进行了数据解析,包含形成能、晶格能、晶胞体积、晶格大小等信息,有助于更好的理解内部结构与性能的相关性,为接下来的筛选工作打下基础。特别是对于含有多子集条目的弹性信息,根据一元、二元、三元材料中的数据,假定各子集之间可能存在的相关关系,通过验证证实了假定的可行性,为后续实验数据的存储与扩展提供了渠道。其次,在对数据库内信息充分理解的基础上,聚焦固态电解质材料应具有的较低电子电导率、较好的稳定性、较高的离子电导率等特性,建立与内部结构信息包括能带、晶格能、布尔常量、形成能、电子传导量、原子分布等的联系,获取相关的“构效关系”。尤其需要指出的是,对于离子电导率的筛选,因无经验公式可以借鉴,且难以直接建立内部结构某个参数与之的对应关系,因此,选定可以由内部结构信息(原子坐标、晶格体积等)计算获得的、与离子电导率关联性较强的20个特征,充分利用他人的实验数据,使用梯度下降的逻辑回归算法,获得离子电导率的预测模型。实现了对数据库内12000多种材料的筛选,得到预估性能优良的41种固态电解质候选材料。最后,从41种固态电解质候选材料出发,找寻其并列举已被研究体系的制备方法与相关性能,并着重研究了41种固态电解质候选材料中的Li_5GaO_4体系,使用固相合成法制备出相应材料并初步测量了其室温离子电导率。随着材料大数据的出现、机器学习方法的更迭、电池安全性要求的提高,机器学习用于固态电解质的筛选将会是一个重要的关注点。我们所做的初步研究,将为这项工作提供一些帮助。 李厚朴;仰志斌;丘龙斌;方欣;孙浩;陈培宁;潘绍武;; 用于高稳定性纤维状染料敏化太阳能电池的离子液体固态电解质 [A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题H 能源高分子[C];2015年 钟海;刘凯;王春花;徐志斌;丁飞;刘兴江;; 高性能聚合物准固态电解质在锂硫电池体系中的应用 [A];第31届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2015年 杨红;李富友;黄春辉;; 高温固态染料敏化太阳能电池 [A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年 霍翰宇;; 有机/无机复合固态电解质用于室温固态锂电池 [A];2017储能材料与能量转换技术专题会议摘要集[C];2017年 陈俊年;范科;彭天右;; 基于离子液体和碱金属盐的非碘准固态染料敏化太阳能电池 [A];2011年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年 孙立萍;李涵;王庚超;; 基于聚丙烯酸酯基准固态电解质的全固态锂硫电池 [A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题I：能源高分子[C];2017年 刘志宏;柴敬超;何为盛;刘晓晨;崔艳艳;崔光磊;; 新型聚碳酸酯固态电解质及固态电池的性能研究 [A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会：化学电源[C];2016年 张俊;郑超;夏阳;黄辉;甘永平;陶新永;张文魁;; 基于PEO/Li_6PS_5Cl复合电解质的全固态锂电池的电化学性能和界面特性 [A];2019年第四届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会摘要集[C];2019年