阿貢研究人員通過機器學(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)家利用新的計算模型,僅基于單周期實驗數(shù)據(jù),即可計算電池壽命。
(圖片來源:阿貢實驗室)
 
       美國能源部阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)的研究人員借助于機器學(xué)習(xí),預(yù)測一系列不同電池化學(xué)成分的生命周期。該實驗室收集一組代表六種不同電池化學(xué)成分的300個電池的實驗數(shù)據(jù)。研究人員利用這些數(shù)據(jù),可以精準確定不同電池的持續(xù)循環(huán)時間。
 
       在機器學(xué)習(xí)算法中,研究人員訓(xùn)練一個計算機程序,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、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際循環(huán)電池。”阿貢電化學(xué)專家Susan "Sue" Babinec補充說,“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)實情況是,電池不可能永遠使用下去。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。”
 
       此項研究的獨特之處在于,受益于阿貢對各種電池正極材料所做的大量實驗工作,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、改進的化學(xué)物質(zhì),從而延長電池壽命。”
 
       研究人員認為,這種機器學(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)
文章標簽: 電池 電池壽命
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