【ZiDongHua之方案應(yīng)用場收錄關(guān)鍵詞：實驗室自動化 機器人 數(shù)字孿生 機器學(xué)習(xí)】
 
　　DIGIBAT：加速電池和燃料發(fā)現(xiàn)的自動化高通量實驗平臺
 
　　上一期分享過帝國理工學(xué)院（Imperial College London）的自動化高通量合成平臺（ATLAS），通過使用Chemspeed自動化合成平臺，加速分子系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)。除此之外，帝國理工學(xué)院還有其他跨學(xué)科合作項目，這次和大家介紹可加速電池和燃料發(fā)現(xiàn)的自動化高通量實驗平臺–DIGIBAT。
 
 
　　在電池研發(fā)領(lǐng)域，材料設(shè)計的空間巨大，測試/合成的數(shù)量龐大，這需要耗費大量時間，傳統(tǒng)的實驗方法已無法滿足研究需求。帝國理工學(xué)院聯(lián)合多家工業(yè)合作伙伴及高等教育機構(gòu)，建構(gòu)了DIGIBAT自動化高通量電池研發(fā)平臺，旨在加速電池和燃料的發(fā)現(xiàn)。
 
　　自動化高通量電池研發(fā)平臺
 
　　DIGIBAT自動化高通量電池研發(fā)平臺包含三個工作站：（1）專用于材料合成與表征的工作站（2）專用于電極和裝置制造的工作站（3）專用于電池和電催化劑的電化學(xué)測試的工作站。其中采用了Chemspeed尖端的自動化技術(shù)，能夠大批量合成各種電池電極和催化劑，加速未來能源存儲和可持續(xù)燃料的發(fā)現(xiàn)。
 
　　應(yīng)用：全自動電池電解質(zhì)配方實驗
 
　　缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和可重復(fù)的數(shù)據(jù)一直是能源存儲和轉(zhuǎn)換研究中最大的挑戰(zhàn)之一，通過機器人執(zhí)行精細和多步驟的操作，可解決這個瓶頸，釋放更多研究人員的時間進行研究，并開發(fā)用于優(yōu)化材料和工藝的機器學(xué)習(xí)算法。DIGIBAT自動化平臺每天可以合成100種新材料和配方，組裝100個軟包或鈕扣電池。和人手操作相比，研究人員一般每天最多可以合成4種新材料，組裝和測試大約4-6個鈕扣電池。使用自動化機器人除了提高生產(chǎn)率外，更可消除人為錯誤和提高安全性。
 
　　高通量實驗＋數(shù)據(jù)科學(xué)＋機器學(xué)習(xí)
 
　　加速材料和化學(xué)發(fā)現(xiàn)
 
　　DIGIBAT平臺除了高端的硬件，軟件上也有Chemspeed的Arksuite數(shù)字孿生軟件管理和控制實驗的流程和數(shù)據(jù)。隨著高通量的自動化平臺構(gòu)建完成，DIGIBAT將可把高通量實驗與數(shù)據(jù)科學(xué)和機器學(xué)習(xí)相結(jié)合，結(jié)合計算工具（例如原子和分子建模、制程建模、電腦輔助設(shè)計、機器學(xué)習(xí)演算法）以及從原子到裝置的自動化高通量合成、特性分析和測試，以加速新型電池和電動燃料的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化。這將實現(xiàn)一種全新的電化學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略，允許對材料、電極、工藝和電池進行逆向設(shè)計和定制。
 
　　參考資料:
 
　　1.£1.6 million funding to accelerate alternative fuel and batteries research.https://www.imperial.ac.uk/news/243411/16-million-funding-accelerate-alternative-fuel/
 
　　2.Imperial College London-The Institute for Digital Molecular Design and Fabrication-DigiFAB.https://www.imperial.ac.uk/digital-molecular-design-and-fabrication/about-us/facilities/