باتری طراحی هوش مصنوعی سریع‌تر از تصور انسان شارژ می‌شود

هوش مصنوعی به نام «سنجاقک» می‌تواند طوری مواد شیمیایی را ترکیب کند که از محلول‌های موجود الکترولیت خیلی بهتر باشند.

کد خبر: ۱۰۳۶۲۴۶

سه‌شنبه - ۱۹ مهر ۱۴۰۱ / October 11, 2022

به گزارش خبرنگار دانشگاه به نقل از ایندپندنت(Independen)، پژوهشگران دانشگاه کارنگی ملون با استفاده از این ابزار، الکترولیت‌های بهتری برای باتری‌های لیتیوم- یونی که به آن‌ها امکان می‌دهد باتری‌ها را سریع‌تر شارژ کنند طراحی کردند.

الکترولیت یون‌ها (اتم‌های باردار شده بر اثر به دست آوردن یا از دست دادن الکترون) را بین دو الکترود باتری جابه‌جا می‌کنند. یون‌های لیتیوم در الکترود منفی یعنی آند ایجاد می‌شوند و به‌سوی کاتد جریان می‌یابند و در آنجا الکترون می‌گیرند. وقتی باتری شارژ می‌شود این یون‌ها به آند بازمی‌گردند.

سال‌ها طول می‌کشد تا نوآوری‌ها در حوزه باتری به ثمر برسد، زیرا مواد شیمیایی بسیار مختلفی در تولید آن‌ها به کار می‌رود. محاسبه نسبت مواد شیمیایی و بهینه‌سازی آن‌ها برای حصول به حداکثر کاربری هم کار دشواری است.

اما وقتی این گروه تحقیق با استفاده از آرایه‌ای خودکار از پمپ‌ها، شیر‌ها و دیگر تجهیزات آزمایشگاهی سه ماده حل‌کننده بالقوه و یک نمک را ترکیب کردند و سپس ترکیبات به‌دست آمده را با هوش مصنوعی سنجاقک به باتری تزریق کردند، متوجه شدند این هوش مصنوعی شش محلول بسیار بهتر از محلول موجود الکترولیت به دست می‌دهد.

این باتری آزمایشی ۱۳ درصد بهتر از باتری‌های تجاری موجود است ونکات ویسواناتان، استادیار دانشگاه کارنگی ملون به نشریه فناوری رویو گفت اجزای الکترولیت را «به میلیارد‌ها روش می‌توان ترکیب و همساز» کرد، اما هوش مصنوعی سنجاقک می‌تواند بدون انحراف چندانی این کار را به‌صورت کارآمدتری انجام دهد. انحراف ناشی از مجهز نبودن این سامانه به دانش شیمی است.

جای امیدواری است که بتوان هوش مصنوعی سنجاقک را طوری ارتقا داد که بتواند با چندین هدف و نه یک هدف آزمایش‌ها را انجام دهد.

محققان همچنین معتقدند در باتری‌های کوانتومی می‌توان عمل شارژ را آنی انجام داد. این باتری‌ها از سامانه مکانیکی کوانتومی موسوم به میکرومیزر برای ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌کنند و با جریان کیوبیت‌ها که هم‌زمان از خطر شارژ بیش‌ازحد جلوگیری می‌کند شارژ می‌شوند.

محققان کره جنوبی پیش از این محاسبه کرده‌اند که فناوری باتری کوانتومی می‌تواند مدت شارژ خانگی خودرو‌های برقی را از ۱۰ ساعت به تنها سه دقیقه کاهش دهد و ایستگاه‌های قوی شارژکننده می‌توانند در عرض فقط ۹۰ ثانیه شارژ کامل را انجام دهند.

طبق مطالعه‌ای که اوایل امسال منتشر شد محققان نشان دادند چطور مدت شارژ باتری کوانتومی هم‌زمان با بزرگ‌تر شدن این باتری‌های در عمل کاهش پیدا می‌کند.