Tasavvur qiling-a, bir psixik ota-onangizga siz tug'ilgan kuningizda qancha yashashingizni aytadi.Shunga o'xshash tajriba batareyaning ishlash muddatini hisoblash uchun yangi hisoblash modellaridan foydalanayotgan akkumulyator kimyogarlari uchun ham mumkin.

Yangi tadqiqotda AQSh Energetika vazirligining (DOE) Argonna milliy laboratoriyasi tadqiqotchilari turli xil batareyalar kimyolarining ishlash muddatini bashorat qilish uchun mashinani o'rganish kuchiga murojaat qilishdi.Argonda olti xil akkumulyator kimyosini ifodalovchi 300 ta batareyalar toʻplamidan toʻplangan eksperimental maʼlumotlardan foydalanib, olimlar turli xil batareyalar qancha vaqt aylanishini aniq aniqlashlari mumkin.

Argon tadqiqotchilari turli xil kimyolar uchun batareyaning ishlash muddatini bashorat qilish uchun mashinani o'rganish modellaridan foydalanganlar.(Rasm Shutterstock/Sealstep tomonidan.)

Mashinani o'rganish algoritmida olimlar dastlabki ma'lumotlar to'plami bo'yicha xulosalar chiqarish uchun kompyuter dasturini o'rgatishadi, so'ngra boshqa ma'lumotlar to'plami bo'yicha qaror qabul qilish uchun ushbu treningdan o'rgangan narsalarini olishadi.

"Uyali telefonlardan tortib elektr transport vositalarigacha, elektr tarmog'ida saqlashgacha bo'lgan har xil turdagi batareyalar uchun batareyaning ishlash muddati har bir iste'molchi uchun muhim ahamiyatga ega", dedi tadqiqot muallifi Argonne hisoblovchi olimi Noa Polson.​"Batareyani ishlamay qolguncha minglab marta aylantirishga majbur bo'lish yillar talab qilishi mumkin;Bizning usulimiz turli xil batareyalar qanday ishlashini tezda aniqlashimiz mumkin bo'lgan o'ziga xos hisoblash sinov oshxonasini yaratadi.

"Hozirda akkumulyator quvvati pasayib ketishini baholashning yagona yo'li bu batareyani aylanishdir", deya qo'shimcha qildi Argonne elektrokimyogari Syuzan ​"Sue" Babinec, tadqiqotning yana bir muallifi.​"Bu juda qimmat va uzoq vaqt talab etadi."

Paulsonning so'zlariga ko'ra, batareyaning ishlash muddatini o'rnatish jarayoni qiyin bo'lishi mumkin.​"Haqiqat shundaki, batareyalar abadiy davom etmaydi va ularning qancha davom etishi biz ulardan qanday foydalanishimizga, shuningdek, ularning dizayni va kimyosiga bog'liq", dedi u.​"Hozirgacha batareyaning qancha vaqt ishlashini bilishning ajoyib usuli yo'q edi.Odamlar yangi batareyaga pul sarflashlari uchun qancha vaqt borligini bilishni xohlashadi.

Tadqiqotning o'ziga xos jihati shundaki, u Argonda turli xil akkumulyatorli katod materiallari, xususan, Argonning patentlangan nikel-marganets-kobalt (NMC) asosidagi katodida amalga oshirilgan keng ko'lamli eksperimental ishlarga tayangan.​"Bizda turli xil kimyoviy moddalarni ifodalovchi batareyalar bor edi, ular turli yo'llar bilan yomonlashadi va ishdan chiqadi", dedi Polson.​"Ushbu tadqiqotning ahamiyati shundaki, u bizga turli xil batareyalar qanday ishlashiga xos bo'lgan signallarni berdi."

Bu sohadagi keyingi tadqiqotlar litiy-ion batareyalarning kelajagini boshqarish imkoniyatiga ega, dedi Paulson.​"Biz qila oladigan narsalardan biri bu algoritmni ma'lum kimyo bo'yicha o'rgatish va noma'lum kimyo bo'yicha bashorat qilishdir", dedi u.​"Aslida, algoritm bizga uzoq umr ko'rishni ta'minlaydigan yangi va takomillashtirilgan kimyo yo'nalishini ko'rsatishga yordam berishi mumkin."

Shu tarzda, Polson mashinani o'rganish algoritmi akkumulyator materiallarini ishlab chiqish va sinovdan o'tkazishni tezlashtirishi mumkin deb hisoblaydi.​"Sizda yangi material borligini ayting va uni bir necha marta aylantirasiz.Siz bizning algoritmimizdan uning uzoq umr ko'rishini bashorat qilish uchun foydalanishingiz mumkin va keyin uni eksperimental ravishda aylantirishni davom ettirish yoki qilmaslik haqida qaror qabul qilishingiz mumkin.

"Agar siz laboratoriyada tadqiqotchi bo'lsangiz, qisqa vaqt ichida yana ko'plab materiallarni kashf qilishingiz va sinab ko'rishingiz mumkin, chunki ularni baholashning tezroq usuli bor", deya qo'shimcha qildi Babinek.

Tadqiqotga asoslangan qog'oz, ​"Mashinani o'rganish uchun xususiyat muhandisligi batareyaning ishlash muddatini erta bashorat qilish imkonini berdi,” Journal of Power Sources jurnalining 25-fevraldagi onlayn nashrida paydo bo‘ldi.

Polson va Babinekdan tashqari, maqolaning boshqa mualliflari orasida Argonnaning Jozef Kubal, Logan Uord, Saurabh Saksena va Venquan Lu ham bor.

Tadqiqot Argonne Laboratoriyasi tomonidan boshqariladigan tadqiqot va ishlanmalar (LDRD) granti tomonidan moliyalashtirildi.