Искусственный интеллект поможет в создании безопасных литий-ионных аккумуляторных батарей

Литий-ионные аккумуляторные батареи


Большое количество групп ученых из разных стран, используя тяжелый и затратный метод проб и ошибок, провели множество лет в поисках более безопасной альтернативы жидким электролитам, используемым в современных литий-ионных аккумуляторных батареях. И недавно исследователи из Стэнфордского университета сузили круг этих поисков наиболее подходящего состава твердого электролита с нескольких десятков тысяч всего до двух десятков. И помогла им в этом система искусственного интеллекта, прошедшая через процесс предварительного обучения и последующего самообучения.

"Ионы лития в электролите постоянно перемещаются между положительным и отрицательным электродами батареи" - рассказывает Остин Сендек (Austin Sendek), ведущий исследователь, - "Жидкие электролиты дешевы в производстве и обладают отличной ионной проводимостью. Однако, они могут воспламениться в случае перегрева батареи или ее повреждения в результате прокола, к примеру". Следует отметить, что высокая пожароопасность литий-ионных аккумуляторных батарей привела к отзыву почти двух миллионов смартфонов Samsung Galaxy Note7, самого масштабного в истории случая, связанного с отказами и воспламенением литий-ионных аккумуляторов.

Твердые электролиты обладают рядом преимуществ по отношению к жидким. Их основной чертой является более высокая стабильность, ведь вероятность того, что твердое вещество испарится, воспламениться или взорвется, намного ниже, чем у жидкости. Кроме этого, твердые электролиты более прочны с механической точки зрения, и изготовленная из них батарея так же будет более прочной.

Как уже упоминалось выше, количество вариантов состава твердого литиевого электролита исчисляется десятками тысяч и ученые исследуют каждый из этих составов идя дорогостоящим и отнимающим много времени путем проб и ошибок. Для упрощения данного процесса, исследователи из Стэнфорда использовали систему искусственного интеллекта, которая прошла обучение на массиве данных, накопленных учеными в ходе экспериментов. Анализ этих данных позволили системе искусственного интеллекта выработать ряд достаточно сложных критериев, позволяющих отнести исследуемый вариант состава электролита к разряду хороших или плохих.

Создание системы искусственного интеллекта было достаточно сложной задачей, но еще более сложной задачей являлось подготовка базы данных для ее обучения. Группе Остина Сендека потребовалось более двух лет на сбор всей известной научной информации по данной тематике и ее систематизацию.

В результате всей этот титанической работы система искусственного интеллекта произвела анализ 12 тысяч составов твердых литийсодержащих электролитов и оставила для дальнейшего изучении 21 состав. "Системе потребовалось всего несколько минут, чтобы произвести весь этот анализ" - рассказывает Остин Сендек, - "Гораздо большее время было затрачено на сбор всех имеющихся данных и на разработку критериев, по которым определялось качество исследуемого состава".

А в ближайшем времени исследователи планируют произвести лабораторные испытания всех отобранных искусственным интеллектом вариантов с целью выбора наиболее подходящего для практического применения состава. "Наш подход обладает потенциалом для его использования в самых различных областях, связанных с материалами. Все это позволит существенно ускорить процесс исследований, что позволит сэкономить огромные суммы денег" - рассказывает Остин Сендек, - "Поскольку вычислительная техника продолжает развиваться быстрыми темпами, то при таком подходе наши возможности к изобретению новшеств будут увеличиваться по экспоненте. И эти новшества могут быть не только из области аккумуляторных батарей и топливных элементов, но и из совершенно других областей, которые сейчас мы еще не в состоянии даже представить себе".




Ключевые слова:
Литий, Ионный, Аккумулятор, Батарея, Электролит, Жидкий, Твердый, Безопасность, Состав, Искусственный, Интеллект

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана "вечная" батарея, действующая по принципу песочных часов
  • Нанокристаллы из "золота дураков" - дешевая и доступная альтернатива лити ...
  • Емкость новых батарей с твердым Li-S-электролитом превышает в четыре раза е ...
  • Движение анионов фторидов позволит увеличить емкость новых аккумуляторных б ...
  • Использование нового анодного материала удвоит емкость литий-ионных аккумул ...




  • 31 декабря 2016 12:55
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1020
    Ухтышка, давно пора менять литий-ионные аккумы. Хотя уже и придумали, те же литий-фосфатно-железные, в которых также используется кислород LiFePO4. Намного быстрее заряжаются, отдают на порядки более сильные токи без перегрева, а также легче ионных в два раза, что позволяет делать из них даже автомобильные аккумы для стартера. На алибаба продаются Carstarter-ы, емкостью в 15 а/ч способные отдавать токи до 500 ампер.
    russian.alibaba.com поиск LiFePo4


    --------------------
        
    1 января 2017 00:30
    #2 Написал: mkz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 113
    Я такой искусственный интеллект за 1 минуту напишу. Функция random(), если чё.
        
    1 января 2017 04:01
    #3 Написал: Pulsar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 328
    Цитата: mkz
    Я такой искусственный интеллект за 1 минуту напишу. Функция random(), если чё.

    Очередной молокосос, усвоивший несколько операторов языка "Basic" метит в кандитаты на нобелевку... Ну, ну...
        
    2 января 2017 02:07
    #4 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 278
    Короче потребовалось 60 лет исследований литий-ионных электролитов, 2 года систематизации данных с обучением ИИ и 2 мин непосредственно вычислений...
    Все это потребовалось Ученым чтобы понять то, что любой Китайский торговец телефонами понимает за 1 мин (литий-ион пора менять на кардинально новые принципы)!
    Может "ученым" пора начать торговать телефонами чтобы поумнеть???
        
    3 января 2017 09:33
    #5 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 523
    Pulsar,
    Скорее Pascal, там этот оператор имеет такой-же синтаксис)
        
    4 января 2017 21:47
    #6 Написал: Universal_Soldier

    Публикаций: 0
    Комментариев: 18
    Helltorn, Уже давно известно о Алюминий Ионовых аккумуляторах. Их просто еще пока не делают. Но вроде как обещают тогда все драндулеты станут электрическими а сотовые будут пахать по 2 недели. Это все потому же почему на сотовых нету солнечной подзарядки и беспроводной подзарядки. Все время есть риск разломать microUSB порт внеся много счастья в руки ремонтников и производителей.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.