Odkritje z močjo umetne inteligence obeta 50% povečanje dosega električnih vozil in varnejše baterije do leta 2025
Strojno učenje pospešuje nove materiale za baterije na trdnem stanju, kar nakazuje na električna vozila z dolgo dosegom in požarno varnostjo.
- Do 50% povečanje dosega EV: Baterije na trdnem stanju lahko drastično podaljšajo vožnjo.
- Napredek v požarni varnosti: Trdni elektroliti zmanjšujejo požarne tveganja v primerjavi s tradicionalnimi litij-ionskimi baterijami.
- 100-krat hitrejše odkrivanje materialov: AI skrajša čas za izbiro obetavnih baterijskih materialov.
- Identificirana nova prevleka: Spojine, kot sta Li3AlF6 in Li2ZnCl4, prinašajo preboje v stabilnosti.
Inovacije v električnih vozilih (EV) se pospešujejo, saj vrhunska umetna inteligenca pospešuje iskanje naslednje baterijske revolucije: litij-ionskih celic na trdnem stanju.
Zakaj avtomobilski proizvajalci tekmujejo za baterije na trdnem stanju?
Zgodovinski avtomobilski proizvajalci in ambiciozni start-upi EV se borijo za konkurenčno prednost, saj povpraševanje po trajnostnem prevozu narašča. Industrija vidi baterije na trdnem stanju kot faktor preboja—ponujajo ne le hitrejšo zmogljivost in daljši doseg, ampak tudi nove standarde varnosti.
Za razliko od konvencionalnih litij-ionskih baterij, ki uporabljajo vnetljive tekoče elektrolite, modeli na trdnem stanju zamenjajo tekočino z naprednimi keramičnimi ali drugimi trdnimi materiali. Ta preboj radikalno zmanjšuje tveganje za požar—dramatizirajoča težava v današnjih baterijah z visoko kapaciteto—ter odpira vrata za bolj elegantne oblike in robustnejši izhod moči.
Nekateri strokovnjaki menijo, da bi lahko, zahvaljujoč tem inovacijam, prihodnji EV-ji v istem prostoru zpackali do 50% več dosega.
Kako strojno učenje pospešuje inovacije v baterijah?
Glavna ovira? Hitro najti prave materiale. Pregledovanje tisočih kandidatov s tradicionalno kemijo bi lahko trajalo leta. Tu pridejo do izraza preboji ruskih raziskovalcev na Skoltechu in AIRI Inštitutu.
Z izkoriščanjem grafnih nevralnih mrež—napredne tehnike AI—je ekipa skrajšala proces odkrivanja materialov iz mesecev na zgolj ure. Nevronske mreže so se osredotočile na materiale z ustrezno “ionsko mobilnostjo”—kolikšna je enostavnost, s katero se litijevi ioni premikajo znotraj trdnega elektrolita, kar je ključno za visoko zmogljivost in hitro polnjenje.
Njihovi modeli AI so pregledali desetine tisoč kemičnih spojin in identificirali peščico z izjemnim potencialom kot zaščitne prevleke. Te prevleke so ključne: preprečujejo, da bi se električne naprave baterije reakcijsko reakcije poškodovale z trdnim elektrolitom, kar povečuje življenjsko dobo baterije, varnost in učinkovitost.
VPRAŠANJA IN ODGOVORI: Zakaj so zaščitne prevleke ključnega pomena v baterijah na trdnem stanju?
V: Zakaj baterije na trdnem stanju potrebujejo posebne prevleke?
O: Elektrodi v teh baterijah—še posebej anoda iz kovinskega litija—lahko reagirajo s trdnim elektrolitom, kar poslabša zmogljivost in tvega kratke stike. Prevlečni materiali delujejo kot kemijska “ščit”, ki zagotavljajo stabilnost na obeh vmesnikih anode in katode.
V: Katere nove materiale so odkrili?
O: Študija je izpostavila Li3AlF6 in Li2ZnCl4, med drugimi, kot prevleke, ki lahko preživijo in uspevajo ob najbolj obetavnih novih elektrolitih, kot je Li10GeP2S12.
Kako: Načrt za komercializacijo varnejših in dolgotrajnejših baterij EV
1. Zasnova z močjo AI: Strojno učenje hitro zoži tisoče možnosti na peščico izbranih kandidatov.
2. Testiranje plast za plastjo: Raziskovalci ocenjujejo stabilnost in ionsko gibanje tako pri elektrolitu kot pri prevlekah.
3. Prototipiranje v resničnem svetu: Obetavni materiali se povečajo za laboratorijsko in, na koncu, avtomobilsko testiranje.
4. Sprejem v industriji: Avtomobilski proizvajalci, kot so tisti pri Tesli, Ford in Nissan, se že pripravljajo, da izkoristijo te napredke, takoj ko pojavijo trajnostne tehnologije.
Kaj sledi za baterije na trdnem stanju?
Ko tehnologija na trdnem stanju napreduje, celoten sektor EV stoji na robu “varnejšega, hitrejšega, daljšega” porasta. Odkritje materialov z močjo AI bi lahko ne le potisnilo zmogljivost baterij na nove meje, ampak tudi znižalo stroške in pospešilo prehod na zeleno energijo po svetu. Sledite razvoju vodilnih raziskovalcev na Skoltech in spremljajte sprejemanje pri globalnih avtomobilskih proizvajalcih.
Ste pripravljeni na varnejšo prihodnost EV z daljšim dosegom?
Seznam opravil za navdušence EV in opazovalce industrije:
– Sledite raziskovalnim posodobitvam o materialih za baterije na trdnem stanju.
– Opazujte vodilne avtomobile za novosti o zgodnjem sprejemanju.
– Preverite napovedi iz tehnoloških inštitutov, kot sta Skoltech in AIRI.
– Bodite na tekočem o vladnem financiranju in predpisih, ki podpirajo baterije naslednje generacije.
Prihodnost električne mobilnosti se hitro napaja—ne ostanite zadaj!