اگر سازندگان باتریهای گوشیهای موبایل میتوانستند بگویند که کدام نوع سلها میتواند حداقل 2 سال بدون هیچ افت کیفیتی همچنان به کار خود ادامه دهند، در اینصورت فقط همان سلها را به سازندگان گوشیها میفروختند و باقی محصولات را در کاربردهای دیگر استفاده میکردند. ولی با تحقیقاتی که انجام گرفت و روشی که ابداع شد، هم اکنون این امر محقق شده است. این روش نه تنها برای سلهای ساختهشده کاربرد دارد بلکه برای طراحی باتریهای جدید نیز قابل استفاده است. با استفاده از بررسی جامعی که از دادههای آزمایشگاهی و هوش مصنوعی صورت گرفت، امکان پیشبینی دقیق عمر مفید باتریهای لیتیوم یون، پیش از آنکه از ظرفیت آنها کاسته شود، مهیا شد. در واقع، پس از آنکه حدود چند صد میلیون داده حاصل از فرایندهای شارژ و دشارژ باتریها جمعآوری شد، الگوریتم مورد نظر پیشبینی کرد که هر باتری چه تعداد چرخه را میتواند طی کند. این پیشبینیها در بازه حدود 9 درصد تعداد چرخههایی بود که معمولاً هر سل میتواند طی کند. همچنین این الگوریتم، عمر باتریها را بر اساس طی 5 چرخه ابتدایی شارژ و دشارژ پیشبینی کرد که در 95 درصد موارد، این پیشبینیها درست بودهاند.
بر اساس مقالهای که از این پروژه در مجله Nature به چاپ رسید، این الگوریتم قادر است که تحقیقات و پیشرفت در حوزه طراحی باتریهای جدید را ارتقا داده و از طرفی زمان و هزینه تولید را کاهش دهد.
یکی از اهداف این پروژه، یافتن روشی بود که بتوان باتریها را در کمتر از 10 دقیقه شارژ کرد. مزیتی که به شدت برای باتریهای خودروهای الکتریکی حائز اهمیت است. برای جمعآوری دادههای مناسب، محققان هرکدام از باتریها را تحت فرایند شارژ و دشارژ قرار دادند، تا جاییکه هرکدام از آنها به پایان عمر مفید خود برسد. یعنی تقریباً 20 درصد ظرفیت خود را از دست بدهند. معمولاً ظرفیت یک باتری لیتیوم یون برای بازه زمانی مشخصی ثابت است و سپس دچار افت شدیدی میشود. در این پروژه، باتریهای مذکور بین 150 تا 2300 چرخه را تحمل کردند.
مقاله چاپشده از این دستاورد در کانال تلگرام شبکه باتری منتشر میشود.
تهیه و تنظیم: علی صادقی