Immaġina psikika tgħid lill-ġenituri tiegħek, fil-jum li inti twieldu, kemm inti tgħix.Esperjenza simili hija possibbli għall-kimiċi tal-batteriji li qed jużaw mudelli ta 'komputazzjoni ġodda biex jikkalkulaw il-ħajja tal-batteriji bbażati fuq ċiklu wieħed ta' data sperimentali.

Fi studju ġdid, riċerkaturi fil-Laboratorju Nazzjonali Argonne tad-Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti (DOE) irrikorrew għall-qawwa tat-tagħlim tal-magni biex ibassru l-ħajja ta 'firxa wiesgħa ta' kimiċi differenti tal-batteriji.Bl-użu ta 'dejta sperimentali miġbura f'Argonne minn sett ta' 300 batterija li jirrappreżentaw sitt kimiċi differenti tal-batteriji, ix-xjentisti jistgħu jiddeterminaw b'mod preċiż kemm se jkomplu jiċċirkolaw batteriji differenti.

Ir-riċerkaturi ta 'Argonne użaw mudelli ta' tagħlim tal-magni biex jagħmlu tbassir tal-ħajja taċ-ċiklu tal-batterija għal firxa wiesgħa ta 'kimiċi differenti.(Immaġni minn Shutterstock/Sealstep.)

F'algoritmu ta' tagħlim bil-magni, ix-xjenzati jħarrġu programm tal-kompjuter biex jagħmlu inferenzi fuq sett inizjali ta 'dejta, u mbagħad jieħdu dak li tgħallmu minn dak it-taħriġ biex jieħdu deċiżjonijiet fuq sett ieħor ta' dejta.

"Għal kull tip differenti ta 'applikazzjoni tal-batterija, minn mowbajls għal vetturi elettriċi għal ħażna ta' grid, il-ħajja tal-batterija hija ta 'importanza fundamentali għal kull konsumatur," qal ix-xjenzat komputazzjonali ta' Argonne Noah Paulson, awtur tal-istudju."Li jkollok ċikla batterija eluf ta 'darbiet sakemm tfalli jista' jieħu snin;il-metodu tagħna joħloq tip ta’ kċina tat-test komputazzjonali fejn nistgħu nistabbilixxu malajr kif se jaħdmu batteriji differenti.”

"Fissa, l-uniku mod biex tevalwa kif il-kapaċità f'batterija tgħib huwa li fil-fatt iċ-ċiklu tal-batterija," żiedet l-elettrokimika ta 'Argonne Susan "Sue" Babinec, awtur ieħor tal-istudju."Huwa għali ħafna u jieħu ħafna żmien."

Skont Paulson, il-proċess biex tiġi stabbilita ħajja tal-batterija jista 'jkun diffiċli."Ir-realtà hija li l-batteriji ma jdumux għal dejjem, u kemm idumu jiddependi mill-mod kif nużawhom, kif ukoll mid-disinn tagħhom u l-kimika tagħhom," qal."Sa issa, verament ma kienx hemm mod tajjeb ħafna biex tkun taf kemm se ddum batterija.In-nies se jkunu jridu jkunu jafu kemm għandhom sakemm ikollhom jonfqu l-flus fuq batterija ġdida.”

Aspett uniku tal-istudju huwa li bbażat ruħha fuq xogħol sperimentali estensiv li sar f'Argonne fuq varjetà ta 'materjali tal-katodu tal-batterija, speċjalment katodu bbażat fuq in-nikil-manganiż-kobalt (NMC) patentat ta' Argonne."Kellna batteriji li rrappreżentaw kimiċi differenti, li għandhom modi differenti li jiddegradaw u jfallu," qal Paulson."Il-valur ta 'dan l-istudju huwa li tana sinjali li huma karatteristiċi ta' kif jaħdmu batteriji differenti."

Aktar studju f'dan il-qasam għandu l-potenzjal li jiggwida l-futur tal-batteriji tal-jone tal-litju, qal Paulson."Waħda mill-affarijiet li nistgħu nagħmlu hija li nħarrġu l-algoritmu fuq kimika magħrufa u nġiegħlu jagħmel tbassir fuq kimika mhux magħrufa," qal."Essenzjalment, l-algoritmu jista 'jgħinna jindikana fid-direzzjoni ta' kimiċi ġodda u mtejba li joffru ħajjiet itwal."

B'dan il-mod, Paulson jemmen li l-algoritmu tat-tagħlim tal-magni jista 'jaċċellera l-iżvilupp u l-ittestjar tal-materjali tal-batterija."Għid li għandek materjal ġdid, u tirċikluh ftit drabi.Tista 'tuża l-algoritmu tagħna biex tbassar il-lonġevità tiegħu, u mbagħad tieħu deċiżjonijiet dwar jekk tridx tkompli tiċċikla b'mod sperimentali jew le.

"Jekk int riċerkatur f'laboratorju, tista 'tiskopri u tittestja ħafna aktar materjali fi żmien iqsar għaliex għandek mod aktar mgħaġġel biex tevalwahom," żied Babinec.

Dokument ibbażat fuq l-istudju, "L-inġinerija tal-karatteristiċi għat-tagħlim tal-magni ppermettiet tbassir bikri tal-ħajja tal-batterija,” dehret fl-edizzjoni onlajn tal-25 ta’ Frar tal-Ġurnal tas-Sorsi tal-Enerġija.

Minbarra Paulson u Babinec, awturi oħra tad-dokument jinkludu lil Joseph Kubal ta’ Argonne, Logan Ward, Saurabh Saxena u Wenquan Lu.

L-istudju kien iffinanzjat minn għotja ta' Riċerka u Żvilupp Diretta mill-Laboratorju ta' Argonne (LDRD).