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阿貢研究人員通過機(jī)器學(xué)習(xí)來快速預(yù)測電池壽命

時間:2022-05-10 08:40來源:蓋世汽車作者:Elisha

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據(jù)外媒報道，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。

（圖片來源：阿貢實(shí)驗(yàn)室）

美國能源部阿貢國家實(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)時間。

在機(jī)器學(xué)習(xí)算法中，研究人員訓(xùn)練一個計(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：“對用戶來說，不論是哪種電池應(yīng)用，如手機(jī)、電動汽車和電網(wǎng)存儲，電池的壽命都具有重要意義。一塊電池可能要經(jīng)過數(shù)千次循環(huán)才會失效，這大概需要數(shù)年時間。通過這種方法，可以快速確定不同電池的性能。”

“目前，評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)專家Susan "Sue" Babinec補(bǔ)充說，“這樣做的成本很高，而且需要很長時間。”

確定電池壽命的過程可能比較麻煩。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，還沒有一種很好的方法，可以測定電池能使用多長時間。”

此項(xiàng)研究的獨(dú)特之處在于，受益于阿貢對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，會以不同的方式降解和失效。這項(xiàng)研究的價值在于，提供了反映不同電池性能的信號。”

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

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發(fā)和測試。

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：電池電池壽命

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