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本申请提供了一种金属空气电池阴极材料设计方法、系统及计算机设备，通过密度泛函理论构建合金过电势数据集，结合多种机器学习算法筛选并预测具备可逆反应低能垒的双金属合金阴极材料，以吉布斯自由能作为阴极电化学活性评价指标，从而实现双元合金阴极材料的智能筛选和预测，相比于目前的实验层面的试错法，更加高效以及成本更低；相比于纯粹的理论层面的高通量计算，减少了大量机时和资源成本，仅需通过部分计算资源构建初始数据库即可。该方法目的性明确，效率高，节省了实验耗材和计算资源。

1.一种金属空气电池阴极材料设计方法，其特征在于，包括下述步骤： 构建3d族金属基二元合金的基态结构； 获取所述基态结构中配位饱和度较高的晶面； 根据所述配位饱和度较高的晶面构建数据集； 使用多种机器学习算法拟合所述数据集中数据并预测4d-5d金属的性能； 选取3d-5d族金属，构建其形成两两合金时的数据集； 通过已构建机器学习算法进行预测，得到未经过DFT计算的合金种类的预测过电势，并选取最优合金材料； 筛选过电势在OER和ORR中均较小的双功能合金催化剂。 2.如权利要求1所述的金属空气电池阴极材料设计方法，其特征在于，在构建3d族金属基二元合金基态结构的步骤中，具体包括下述步骤： 通过团簇扩展方法，以形成能为能量指标，选取3d族过渡金属，以金属镍作为基础和3d族其他金属两两构建合金，筛选基态结构。 3.如权利要求1所述的金属空气电池阴极材料设计方法，其特征在于，在获取所述基态结构中配位饱和度较高的晶面的步骤中，具体包括：通过切割所述基态结构的晶面，得到配位度较高的不同晶面的表面结构。

随着新能源在各个应用领域的拓宽和战略部署，开发高能量密度、高安全性且长寿命的新型金属空气电池成为了我国在大型储能装置领域的重点研究内容。具备可逆双功能性的阴极是金属空气电池的关键组成部分，其电化学活性及稳定性决定了电池的工作寿命和充电速率。因此，研发双功能金属空气电池阴极成为了目前的研究热点。其中合金材料因其可调节性强，活性位点丰富以及纳米结构丰富等优势受到广泛关注，材料性能也在迭代更新。但是尽管部分合金材料具有优异的电化学活性，但通常针对单向反应，比如OER或者ORR，其双功能表现仍然有很大提升空间。为了提升其双功能活性，目前主要从组分调控(***.Chem.A 2019,7,330)、元素掺杂(***.Chem.C 2020,124,27387-27395)以及形貌调控(ACS *** Mater.2022,5,7420-7431)方面进行研究。但是实验试错需要从材料制备、电解池组装以及电化学性能测试整体着手，且合金组分繁多，难以实现组分遍历，该类实验方法效率较低，程序繁琐。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：

本申请提供的金属空气电池阴极材料设计方法、系统及计算机设备，通过构建3d族金属基二元合金的基态结构；获取所述基态结构中配位饱和度较高的晶面；根据所述配位饱和度较高的晶面构建数据集；使用多种机器学习算法拟合所述数据集中数据并预测4d-5d金属的性能；选取3d-5d族金属，构建其形成两两合金时的数据集；通过已构建机器学习算法进行预测，得到未经过DFT计算的合金种类的预测过电势，并选取最优合金材料；筛选过电势在OER和ORR中均较小的双功能合金催化剂，上述设计方法及系统，通过密度泛函理论构建合金过电势数据集，结合多种机器学习算法筛选并预测具备可逆反应低能垒的双金属合金阴极材料，以吉布斯自由能作为阴极电化学活性评价指标，从而实现双元合金阴极材料的智能筛选和预测，相比于目前的实验层面的试错法，更加高效以及成本更低；相比于纯粹的理论层面的高通量计算，减少了大量机时和资源成本，仅需通过部分计算资源构建初始数据库即可。该方法目的性明确，效率高，节省了实验耗材和计算资源。

技术合作

以上仅为本申请的较佳实施例而已，仅具体描述了本申请的技术原理，这些描述只是为了解释本申请的原理，不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处解释，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其他具体实施方式，均应包含在本申请的保护范围之内。