Исследователи из Университета Эдит Коуэн (ECU) работают над способами повышения надежности твердотельных батарей с помощью искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения.
В своем недавнем исследовании, опубликованном в журнале Advances in Colloid and Interface Science, аспирантка Эльназ Карими отметила, что твердотельные батареи обещают более безопасную, долговечную и эффективную работу по сравнению с существующими литий-ионными батареями.
Однако одной из главных проблем твердотельных батарей является интерфейс: область, где соприкасаются различные материалы батареи (катод, анод и электролит). Если интерфейс спроектирован неправильно, в батарее могут возникнуть проблемы, такие как образование литиевых дендритов , вызывающих короткие замыкания, повышение сопротивления или даже представляющих угрозу безопасности.
«Улучшение этого интерфейса имеет решающее значение для обеспечения надежности твердотельных батарей. Грамотная разработка интерфейса твердого электролита помогает батарее легче передавать энергию (ионы), сохранять механическую стабильность и избегать перегрева».
«Искусственный интеллект и машинное обучение теперь помогают нам делать это быстрее. Эти инструменты могут прогнозировать поведение материалов, определять более эффективные конструкции интерфейсов и выявлять потенциальные точки отказа до того, как они произойдут», — сказала она.
Карими объяснил, что, вводя в модели искусственного интеллекта и машинного обучения ключевые факторы, такие как давление и температура , исследователи могут прогнозировать, насколько эффективно будут работать различные компоненты, в частности электролит твердотельной батареи.
По словам преподавателя Восточно-Карликовой академии доктора Мухаммада Азхара, сочетание продуманной конструкции интерфейсов и аналитических данных, полученных с помощью искусственного интеллекта, является ключом к обеспечению безопасности, долговечности и готовности твердотельных батарей к широкомасштабному использованию — от электромобилей до систем хранения энергии в электросетях.
Доктор Азхар отметил, что, хотя в лабораториях проведено много исследований твердотельных батарей, необходима работа по внедрению этих батарей в крупномасштабное производство. Австралия уделяет большое внимание местному производству батарей. «Работа в этой области уже ведется как в Китае, так и в Европе. Многие производители работают над крупномасштабным производством твердотельных батарей, а также пытаются решить проблему интерфейса».
