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阿貢研究人員通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)快速預(yù)測(cè)電池壽命

時(shí)間:2022-05-10 08:40來(lái)源:蓋世汽車(chē) 作者:Elisha

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據(jù)外媒報(bào)道，電池化學(xué)家利用新的計(jì)算模型，僅基于單周期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即可計(jì)算電池壽命。

（圖片來(lái)源：阿貢實(shí)驗(yàn)室）

美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Argonne National Laboratory）的研究人員借助于機(jī)器學(xué)習(xí)，預(yù)測(cè)一系列不同電池化學(xué)成分的生命周期。該實(shí)驗(yàn)室收集一組代表六種不同電池化學(xué)成分的300個(gè)電池的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。研究人員利用這些數(shù)據(jù)，可以精準(zhǔn)確定不同電池的持續(xù)循環(huán)時(shí)間。

在機(jī)器學(xué)習(xí)算法中，研究人員訓(xùn)練一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，基于一組初始數(shù)據(jù)做出推論。然后，利用從訓(xùn)練中學(xué)到的東西，對(duì)另一組數(shù)據(jù)做出決策。阿貢計(jì)算科學(xué)家Noah Paulson表示：“對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，不論是哪種電池應(yīng)用，如手機(jī)、電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)存儲(chǔ)，電池的壽命都具有重要意義。一塊電池可能要經(jīng)過(guò)數(shù)千次循環(huán)才會(huì)失效，這大概需要數(shù)年時(shí)間。通過(guò)這種方法，可以快速確定不同電池的性能。”

“目前，評(píng)估電池容量衰減的唯一方法是實(shí)際循環(huán)電池。”阿貢電化學(xué)專(zhuān)家Susan "Sue" Babinec補(bǔ)充說(shuō)，“這樣做的成本很高，而且需要很長(zhǎng)時(shí)間。”

確定電池壽命的過(guò)程可能比較麻煩。據(jù)介紹，“現(xiàn)實(shí)情況是，電池不可能永遠(yuǎn)使用下去。其使用壽命取決于具體的使用方式，以及電池的設(shè)計(jì)和化學(xué)成分。目前為止，還沒(méi)有一種很好的方法，可以測(cè)定電池能使用多長(zhǎng)時(shí)間。”

此項(xiàng)研究的獨(dú)特之處在于，受益于阿貢對(duì)各種電池正極材料所做的大量實(shí)驗(yàn)工作，尤其是阿貢獲得專(zhuān)利的鎳錳鈷（NMC）基正極。Paulson表示：“這些代表不同化學(xué)成分的電池，會(huì)以不同的方式降解和失效。這項(xiàng)研究的價(jià)值在于，提供了反映不同電池性能的信號(hào)。”

Paulson表示，對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，對(duì)鋰離子電池的未來(lái)發(fā)展具有指導(dǎo)意義。“阿貢所能做的事情之一是，通過(guò)已知化學(xué)成分訓(xùn)練算法，并對(duì)未知化學(xué)成分做出預(yù)測(cè)。從本質(zhì)上說(shuō)，該算法有助于找到新的、改進(jìn)的化學(xué)物質(zhì)，從而延長(zhǎng)電池壽命。”

研究人員認(rèn)為，這種機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以加速電池材料的開(kāi)發(fā)和測(cè)試。

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：電池電池壽命

作者：Elisha ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://kqcgw.com/qianyan//2022051039016.html

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