Недавние исследования в области твердотельных аккумуляторов могут изменить представление о том, как далеко могут ездить электромобили на одной зарядке. Ученые из Сколковского института и Института AIRI достигли значимого прогресса в разработке этой технологии.
Исследователи разработали твердотельные аккумуляторы, которые могут увеличить запас хода электромобилей на 50%. Это стало возможным благодаря использованию машинного обучения, которое помогает быстрее находить подходящие материалы для аккумуляторов. Ученые объясняют, что улучшение плотности энергии и стабильности батарей зависит от их конструкции и используемых материалов.
Нейронные сети, которые применяются в исследованиях, могут быстро находить оптимальные компоненты для твердотельных аккумуляторов, такие как твердые электролиты и защитные покрытия. В отличие от обычных литий-ионных батарей с жидкими электролитами, твердотельные аккумуляторы используют керамические материалы, что делает их более безопасными и эффективными.
Автопроизводители долго искали способы внедрить эту технологию, но отсутствие подходящих твердых электролитов мешало развитию. Теперь ученые показали, что нейронные сети могут находить новые материалы с высокой ионной подвижностью намного быстрее, чем традиционные методы. Это означает, что появились новые возможности для создания более эффективных аккумуляторов.
Защитные покрытия играют важную роль в работе аккумуляторов, предохраняя электролиты от реакций с литиевыми анодами и катодами. Без них аккумуляторы могут быстро терять эффективность и подвергаться риску коротких замыканий. Алгоритмы машинного обучения помогают находить материалы, которые идеально подходят для надежной работы аккумуляторов.
На практике исследователи использовали свои методы для выявления новых материалов для электролита Li10GeP2S12. Они обнаружили перспективные соединения, такие как Li3AlF6 и Li2ZnCl4, которые могут способствовать созданию более эффективных аккумуляторов для электромобилей. Эти достижения могут значительно повысить автономность и безопасность электромобилей в будущем.