一些常见的材料学数据库

来源一：https://mp.weixin.qq.com/s/_f5EplFg-g8IoatuVNa8wQ

CSD（数据来源：实验测量）

网址：https://www.ccdc.cam.ac.uk/

特点：小分子有机物和金属有机化合物晶体结构数据

剑桥结构数据库(cambridge structural database，CSD) 由英国剑桥大学Kennard 等在1965年创建，从文献中收录了115万种小分子有机物和金属有机化合物晶体结构数据，其中包含了晶胞参数、原子坐标和引用文献等。

ICSD（数据来源：实验测量）

网址：https://icsd.products.fiz-karlsruhe.de/

特点：无机晶体结构数据

德国波恩大学Bergerhoff 等在1983年创建了无机晶体结构数据库(inorganic crystalstructure database，ICSD)来作为剑桥结构数据库的补充，收录了1913年以来出版的21万多条实验表征的无机晶体结构详细信息，包含化学名称、化学式、矿物名、晶胞参数、空间群、原子坐标、原子占位及文献引用等。

Pauling file（数据来源：实验测量）

网址：https://www.paulingfile.com/

特点：无机晶体材料、相图和物理性能

1995年，日本科学技术厅等单位合作组建了Paulina Film项目，收集了从1900年至今超过35000种出版物中的无机材料数据，包含了35万个晶体结构、5万个相图和15万条物理性能。

材料学科领域基础科学数据库（数据来源：实验测量）

网址：http://www.matsci.csdb.cn/

特点：金属材料和无机非金属材料

为了有效地应用和积累科学数据，我国在1987年由中国科学院牵头正式启动科学数据资源建设。其中，中国科学院金属研究所承建的“材料学科领域基础科学数据库”，(http://www.matsci.csdb.cn/)拥有金属材料数据6万余条和无机非金属材料数据1万余条，涵盖了材料的热学、力学和电学等各种性能。

国家材料科学数据共享网（数据来源：实验测量/计算模拟）

网址：http://www.materdata.cn/

特点：各类材料体系数据

2001年我国开始逐步启动科学数据共享工程，其中北京科技大学建设的“国家材料科学数据共享网”(http://www.materdata.cn/)汇集了全国30余家科研单位包括有色金属材料、有机高分子材料和能源材料等超过60万条材料科学数据。虽然这些基于实验测量的材料数据库记录的数据可靠且直观，但是获得这些数据的成本高昂。

随着计算机算力的提升，材料研究模式开始以“经验试错法”到基于“材料基因”设计方法转变，期间催生了许多高通量材料计算平台和数据库。

Materials Project（数据来源：ICSD/计算模拟）

网址：https://materialsproject.org/

特点：无机晶体材料、分子、纳米孔隙材料、嵌入型电极材料和转化型电极材料以及材料性能

劳伦斯伯克利国家实验室Ceder等在2011年创立Materials Project 数据库，存储了75 万多种材料，涉及无机化合物、分子、纳米孔隙材料、嵌入型电极材料和转化型电极材料以及包括9万多条能带结构、弹性张量、压电张量等性能的第一性原理计算数据。

AFLOWlib（数据来源：ICSD/计算模拟）

网址：http://aflowlib.org/

特点：无机晶体材料、二元合金、多元合金以及材料性能

2012年，杜克大学Curtarolo等发布了AFLOWlib计算材料数据库，存储了包括无机化合物、二元合金与多元合金等超过356万种材料结构和7亿条第一性原理计算的材料性能数据，是诸多数据库中数据量最大的一个。

OQMD（数据来源：ICSD/计算模拟）

网址：http://www.oqmd.org/

特点：无机晶体材料以及热力学和结构特性

2013 年，西北大学Wolverton等推出了开放量子材料数据库(open quantum materials database，OQMD)，通过DFT计算了102万种材料的热力学和结构特性，其中以钙钛矿数据居多。

以上三个数据库的数据都是从无机晶体结构数据库衍生而来，不同之处在于其所包含的虚拟材料的数量。

相比于国外，国内的材料计算数据库发展较晚。

材料基因工程数据库（数据来源：实验测量/计算模拟）

网址：https://www.mgedata.cn/

特点：各类材料体系数据

2016年，北京科技大学牵头建立的“ 材料基因工程专用数据库” (http://www.mgedata.cn/)，包含超过76万条催化材料、特种合金及其材料热力学和动力学等数据。

Atomly（数据来源：ICSD/计算模拟）

网址：https://atomly.net/#/matdata

特点：无机晶体结构以及材料性能

2020年，中国科学院物理研究所等单位创建的Atomly数据库(http://atomly.net/#matdata)，包含从ICSD数据库和DFT计算得到的18万个无机晶体结构并计算其详细的电子结构信息以及热力学相图。

这些基于计算的数据库拥有着庞大的数据量，使得数据驱动的材料研究得到迅速的发展。

电化学储能材料的研发需要考虑离子输运性质、能量密度、充放电速率等特定的材料性能，上述通用数据库往往不能满足这些需求。因此，专门为电化学储能材料建立的数据库开始被研究与使用。

电池材料离子输运数据库（数据来源：ICSD/计算模拟）

网址：http://e01.iphy.ac.cn/bmd/

特点：无机晶体材料以及离子输运性能

中国科学院物理研究所在2018年推出了电池材料离子输运数据库(http://eol.iphy.ac.cn/bmd/)，采用键价方法计算得到了2万多条无机晶体化合物离子迁移势垒数据，可快速筛选已知结构化合物中离子迁移势垒较低的潜在快离子导体。

电化学储能材料高通量计算平台（数据来源：ICSD/计算模拟）

网址：https://matgen.nscc-gz.cn/solidElectrolyte/

特点：无机晶体材料以及离子输运性能和机器学习描述符

上海大学施思齐课题组于2020年发布了电化学储能材料高通量计算平台(https://matgen.nscc-gz.cn/solidElectrolyte/)，集成了晶体结构几何分析(CAVD)、键价和计算(BVSE)、多精度融合算法和相稳定性计算等程序，并基于CAVD和BVSE构建了包含2.9万条数据的离子输运特性数据库，能够为下游的机器学习任务提供相应的学习样本，如下图所示。

来源二：Hu, J., Stefanov, S., Song, Y. et al. MaterialsAtlas.org: a materials informatics web app platform for materials discovery and survey of state-of-the-art. npj Comput Mater 8, 65 (2022). https://doi.org/10.1038/s41524-022-00750-6