Элестеткиле, бир көзү ачык ата-энеңе, сен төрөлгөн күнү канча жашайсың деп айтып жатат.Окшош тажрыйба жаңы эсептөө моделдерин колдонуп жаткан аккумулятор химиктери үчүн эксперименталдык маалыматтардын бир циклинин негизинде батареянын иштөө мөөнөтүн эсептөө үчүн мүмкүн.

Жаңы изилдөөдө АКШнын Энергетика министрлигинин (DOE) Аргонна улуттук лабораториясынын изилдөөчүлөрү ар кандай батареянын химияларынын кеңири спектринин иштөө мөөнөтүн алдын ала айтуу үчүн машинаны үйрөнүүнүн күчүнө кайрылышты.Аргоннада алты түрдүү батареянын химиясын чагылдырган 300 батарейканын топтомунан чогултулган эксперименталдык маалыматтарды колдонуу менен, окумуштуулар ар кандай батарейкалардын канча убакытка чейин иштөөсүн так аныктай алышат.

Аргондун изилдөөчүлөрү ар кандай химиянын кеңири спектри үчүн батареянын иштөө мөөнөтүн болжолдоо үчүн машина үйрөнүү моделдерин колдонушкан.(Сүрөт Shutterstock/Sealstep тарабынан.)

Машина үйрөнүү алгоритминде илимпоздор компьютердик программаны маалыматтардын баштапкы топтому боюнча тыянак чыгарууга үйрөтүшөт, андан кийин башка маалыматтардын топтому боюнча чечим кабыл алуу үчүн ошол тренингден үйрөнгөндөрүн алышат.

Изилдөөнүн автору Аргонндун эсептөөчү илимпоз Ноа Полсон: «Уюлдук телефондордон баштап электрдик унааларга чейин, электр тармагына чейин батарейканын иштөө мөөнөтү ар бир керектөөчү үчүн принципиалдуу мааниге ээ», - деди.​"Батареяны иштебей калганга чейин миңдеген жолу айлантууга бир нече жыл талап кылынышы мүмкүн;Биздин ыкма ар кандай батарейкалар кандай иштей турганын тез арада аныктай турган эсептөөчү сыноо ашканасын түзөт.

"Учурда, батареянын кубаттуулугу кандайча өчүп баратканын баалоонун бирден-бир жолу - бул батареяны чындыгында айлантуу", - деп кошумчалады Аргонна электрохимиги Сюзан ​"Сью" Бабинек, изилдөөнүн дагы бир автору.​"Бул абдан кымбат жана көп убакытты талап кылат."

Полсондун айтымында, батареянын иштөө мөөнөтүн түзүү процесси татаал болушу мүмкүн.​"Чындыгында, батарейкалар түбөлүккө созулбайт жана алар канча убакытка созулушу биз аларды кандай колдонууга, ошондой эле алардын дизайнына жана химиясына жараша болот" деди ал.​"Ушул убакка чейин батарейканын канча убакытка созуларын билүүнүн сонун жолу болгон эмес.Адамдар жаңы аккумуляторго акча коротууга чейин канча убакыт бар экенин билгиси келет ».

Изилдөөнүн бир уникалдуу аспектиси, ал Аргоннада ар кандай батареянын катоддук материалдарында, өзгөчө Аргонна патенттелген никель-марганец-кобальт (NMC) негизиндеги катоддо жасалган кеңири эксперименталдык иштерге таянган.​"Бизде ар кандай химияны чагылдырган батарейкалар бар болчу, алардын бузулушу жана иштебей калышынын ар кандай жолдору бар" деди Полсон.​"Бул изилдөөнүн баалуулугу бизге ар кандай батарейкалардын иштешине мүнөздүү сигналдарды бергенинде."

Бул чөйрөдө мындан аркы изилдөөлөр литий-иондук батарейкалардын келечегине багыт бере алат, деди Полсон.​"Биз жасай алган нерселердин бири - белгилүү химия боюнча алгоритмди үйрөтүү жана ал белгисиз химия боюнча болжолдоолорду жасоо" деди ал.​"Негизи, алгоритм бизге узак жашоону сунуш кылган жаңы жана жакшыртылган химиянын багытын көрсөтүүгө жардам берет."

Ушундай жол менен Полсон машинаны үйрөнүү алгоритми батареянын материалдарын иштеп чыгууну жана сыноону тездетет деп эсептейт.​"Жаңы материалыңыз бар деп айтыңыз жана аны бир нече жолу айлантасыз.Алгоритмибизди анын узакка созулушун болжолдоо үчүн колдонсоңуз болот, андан кийин аны эксперименталдык түрдө айлантууну улантууну каалайсызбы же жокпу деген чечимди кабыл алсаңыз болот.

"Эгер сиз лабораторияда изилдөөчү болсоңуз, кыска убакыттын ичинде дагы көптөгөн материалдарды таап, сынай аласыз, анткени сизде аларды тезирээк баалоонун жолу бар", - деп кошумчалады Бабинец.

Изилдөөгө негизделген кагаз, ​"Машина үйрөнүү үчүн функциялык инженерия батареянын иштөө мөөнөтүн эртерээк алдын ала билүүгө мүмкүндүк берди,” 25-февралдагы “Журнал of Power Sources” интернет-басылмасында пайда болду.

Полсон менен Бабинецтен тышкары, кагаздын башка авторлору: Аргонндун Жозеф Кубал, Логан Уорд, Саурабх Саксена жана Венкуан Лу.

Изилдөө Аргонна лабораториясы тарабынан багытталган изилдөө жана өнүктүрүү (LDRD) гранты тарабынан каржыланган.