بطارية الليثيوم المعدنية
يركز خبراء البطاريات في PNNL وأماكن أخرى على تطوير بطاريات الليثيوم المعدنية القابلة لإعادة الشحن بسبب كثافة الطاقة العالية. تتمتع بطاريات الليثيوم المعدنية بالقدرة على مضاعفة طاقة بطاريات أيونات الليثيوم المستخدمة بشكل شائع اليوم في السيارات الكهربائية والهواتف الخلوية. لكن المزيج الصحيح من المواد المكونة والتصميم صعب.
الآن ، قامت PNNL بتطوير أداة برمجية تساعد الجامعات والشركات الصغيرة ومطوري الشركات على تصميم بطاريات أفضل بمواد جديدة تحمل المزيد من الطاقة.
التعلم الآلي هو مفتاح تصميم البطارية الأكثر كفاءة
يستخدم البرنامج ، الملقب بـ Li-Batt Design App ، التعلم الآلي لتوفير إجابات التصميم المطلوبة. على عكس بطاريات الليثيوم أيون التجارية ، فإن تصميم الخلية لهذه البطارية مختلف، حيث يتكون القطب السالب من معدن الليثيوم.
نظرًا لوجود العديد من مواد الكاثود المحتملة ، فإن العثور على التركيبة والتكوين المناسبين بسرعة يمثل تحديًا. لذا طور خبراء PNNL والمعلمون الحسابيون برنامجًا فريدًا من نوعه لمساعدة باحثي البطاريات والمطورين التجاريين على تصميم خلايا الليثيوم المعدنية بسرعة.
تقود PNNL اتحاد Battery 500 التابع لوزارة الطاقة الأمريكية ، والذي يهدف إلى تحسين تكنولوجيا البطاريات التي تشغل السيارات الكهربائية. وهي تركز على تطوير بطاريات سيارات كهربائية قابلة للتطبيق تجاريًا مع طاقات محددة على مستوى الخلية تبلغ 500 واط / كجم.
جمع الباحثون ما يكفي من البيانات التجريبية حول بطاريات الليثيوم المعدنية عالية الطاقة “لتدريب” محرك التعلم الآلي الذي يشغل البرنامج.
يساعد برنامج Li-Batt Design App المُدرَّب المستخدمين على تصميم بطارية ليثيوم معدنية بشكل مخصص بناءً على الأنودات الليثيوم المعدنية المتاحة حاليًا أو حتى الكاثودات والملحقات الخلوية “الخالية من الأنود”. كما تمكن الواجهة البسيطة والمرنة المطورين من إدخال أي مادة كاثود جديدة طورها المستخدمون إلى جانب معلومات عن الجهد والسعة المطلوبة.
يقوم البرنامج بإنشاء حل رياضي يعتمد على معلمات التصميم. يمكن للباحثين على الفور إنشاء بطارية نموذجية من معدن الليثيوم باستخدام المعلمات المقترحة المصدرة من البرنامج.
البطاريات هي أحد أهم المكونات للأجهزة التكنولوجية الآن، والطلب عليها في تزايد مستمر، خصوصًا مع الطفرة الجديدة في علم الروبوتات بالإضافة للسيارات ذاتية القيادة التي تعمل بالكهرباء.
لذلك فإن المركز البحثي الذي سيصنع بطارية أعلى كفاءة ستتهافت عليه الشركات لشراء براءة اختراعه.
اقرأ أيضًا
فيتامين سي مع الصيام يثبت فاعلية في الوقاية من السرطان
التحكم في إفراز الهرمونات من خارج الجسم
