Много екипи от учени в различни страни, използвайки тежкия и скъп метод на пробата и грешката, загубиха много години в търсене на по-безопасна алтернатива на течните електролити, които се използват в съвременните литиево-йонни акумулаторни батерии.
Неотдавна изследователите от Станфордския университет свиха кръга на тези търсения за най-подходящ твърд електролит от няколко десетки хиляди само до двадесет.
За това им е помогнала системата за изкуствен интелект, която е преминала през процес на предварително обучение и последващо самообучение.
“Йоните на лития в електролита постоянно се преместват между положителните и отрицателните електроди на батерията”, разказва Остин Сендек (Austin Sendek), водещ изследовател, “течните електролити са евтини за производството и притежават отлична йонна проводимост. Обаче, те могат да се възпламенят при прегряване на батерията или при механична повреда, например пробиване на корпуса и”.
Трябва да се отбележи, че високата пожарна опасност на литиево-йонните акумулаторни батерии доведе до изтеглянето от пазара на почти два милиона смартфона Samsung Galaxy Note7.
Това е най-мащабният в историята случай, свързан с откази и възпламеняване на литиево-йонни акумулатори.
Твърдите електролити притежават редица предимства в сравнение с течните. Тяхната основна черта е по-високата стабилност, нали вероятността твърдото вещество да се изпари, възпламени или взриви, е много по-ниска, отколкото при течностите.
Освен това, твърдите електролити са по-здрави от механична гледна точка, и произведената на тяхна база батерия също ще бъде по-здрава.
Както бе казано по-горе, броят на вариантите за състава на твърдият литиев електролит се изчислява на десетки хиляди и засега учените изследват тези състави, вървейки по скъпия и продължителен по време път на пробата и грешката.
За опростяване на този процес, изследователите от Стенфорд са използвали система за изкуствен интелект, която е преминала обучение с масива от данни, натрупани от учените в хода на експериментите.
Анализът на тези данни е позволил на системата за изкуствен интелект да изработи редица доста сложни критерии, позволяващи да се постави изследваният вариант на състава на електролита в групата на добрите или лошите.
Създаването на системата за изкуствен интелект бе доста сложна задача, но още по-сложна е подготовката на данни за обучението и. Групата на Остин Сендек е работила повече от две години за да събере всичката известна научна информация по дадената тематика и систематизирането и.
В резултат на тази титанична дейност системата за изкуствен интелект е извършила анализ на 12 хиляди рецепти за литиево-съдържащи електролити и отделила за по-нататъшно изследване само 21 от тях.
“На системата и бяха необходими само няколко минути, за да извърши целия анализ”, разказва Остин Сендек, – “Много повече време бе изразходвано за събиране на всички налични данни и за разработване на критериите, по които да се определи качеството на изследвания състав”.
В най-близко време изследователите планират да извършат лабораторни изпитания на избраните от изкуствения интелект варианти с цел избор на най-подходящия за практическо ползване състав.-подходящия за практическо ползване състав.
“Нашият метод има потенциал да бъде използван в най-различни области, свързани с материалознанието. Това ще позволи съществено да се ускори процесът на изследванията, което ще доведе до икономия на огромни суми пари”, разказва Остин Сендек, “Доколкото изчислителната техника продължава да се развива с бързи темпове, то при такъв подход нашите възможности за изобретяване на нови вещества ще растат по експонента. Тези новости може да бъдат не само в сферата на акумулаторните батерии и горивните елементи, но и съвсем други области, които сега не сме в състояние даже да си представим”.
Любословие по nanonewsnet.ru
Каква е вашата реакция?
