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基于元素映射的贝叶斯优化用于设计高容量纳米钠 NASICON 型正极材料

材料科学 2025-05-12 v2

摘要

为发现具有高性能的新材料,人们尝试采用贝叶斯优化(BO)来材料科学领域,由于其在复杂高维设计空间中导航的效率。然而,BO应用于材料设计受限于处理离散输入变量,如元素。本文我们引入一种新的元素映射策略,将元素身份编码为化学上有意义的连续值,从而创建易于预测的化学空间。我们将新的框架应用于设计高容量 Na3V2(PO4)2F3(NVPF)正极材料,用于纳米钠电池,目标是将所有工作电压移至所需的 operational 电压窗口内。该框架在 50 次迭代中成功建议 16 个最优元素配比。我们的结果表明,这种方法克服了离散输入变量的限制,很可能拓宽了 BO 在更广泛材料发现范围内的适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.01117,
  title  = {Bayesian optimization based on element mapping to design high-capacity NASICON-type cathode in sodium-ion battery},
  author = {Sanghyeon Park and Yoonsu Shim and Junpyo Hur and Dongmin Jeon and Jong Min Yuk and Chan-Woo Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.01117},
  year   = {2025}
}

备注

35 pages, 17 figures, 01 table