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机器人与AI系统珠联璧合 锂离子电池“最佳配方”研发有望加速

日期:2022-09-28    来源:科技日报  作者:张梦然

国际新能源网

2022
09/28
17:29
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关键词: 锂离子电池 电解质 电池技术

英国《自然·通讯》杂志27日发表一项最新技术成果,美国科学家团队描述了一种机器人学与人工智能(AI)相结合的技术,该技术能筛选出锂离子电池非水液体电解质溶液的“最佳配方”。该研究或有助于加快研发出功能更好的充电电池,比如充电速度更快、使用寿命更长。

开发高性能电池技术对于推动运输和航空业的电气化格外重要。开发锂离子电池成分的传统技术需要对可能的材质选择进行实验,非常耗时,有时候研发过程需要好几年。尤其在研发非水液体电解质溶液的情况下,需要选择出多种溶剂、盐及特定比例,许许多多的设计变量,都使得电解质优化既费时又费力。曾有人提出了一种加快这一进程的方法——利用AI与机器人相结合的技术,发现最优的电池成分。

美国卡内基·梅隆大学研究人员温卡特·韦斯万纳森、杰·怀塔克利及他们的同事,此次设计了一个名为“Clio”的定制自动化机器人平台,并与一个名为“蜻蜓”(Dragonfly)的基于贝叶斯优化的AI相结合。利用这些工具,他们证明了该系统能在两个工作日里的42次实验中,自主筛选并确定出6种高导电非水锂离子电池的电解质配方。

研究人员指出,他们的方法发现电解质的速度是随机筛选速度的6倍。研究团队在商用锂离子软包电池中测试了该电解质溶液,并以传统的电解质组分作为基线实验,演示了其快速充电的性能。

研究团队总结道,他们的研究有助于高性能充电电池的研发,对于更大范围的能源应用和材料科学具有重要意义。

总编辑圈点

曾经鲜花着锦的人工智能产业本身,近几年已经冷静了不少。但人工智能和其他领域结合应用的案例已越来越多。这次,科研人员设计了定制自动化机器人平台,开发了新的AI算法。该系统能在短时间内筛选并确定高效的锂电池的电解质配方。要知道,如果按传统方法,需要反复调试、试验,还是由算法在虚拟世界进行配方调试来得省事。类似的配方筛选,不仅可以用在电池上,其他涉及配方的能源和材料领域或许也可以得到智能系统的帮助。

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