Ученые из Национального института образования Наньянского технологического университета в Сингапуре достигли значительного прорыва в сфере аккумуляторных технологий. Они решили одну из основных проблем цинк-ионных батарей с помощью искусственного интеллекта. Новая методика позволила создать батареи с высочайшей эффективностью 99,8% и сроком службы, превышающим 4300 часов, что значительно превосходит возможности традиционных аккумуляторов.
Основной сложностью цинк-ионных батарей было образование дендритов — острых структур, формирующихся в процессе зарядки и вызывающих короткие замыкания, что снижало безопасность и долговечность. Под руководством доктора Эдисона Хуйсяна Анга команда ученых использовала ИИ и методы машинного обучения для обхода трудоемких процедур проб и ошибок. Было проанализировано более 168 000 вариантов материалов, что заняло бы годы при традиционных подходах.
В результате исследования был найден металл-органический каркас (MOF) с использованием церия и железа, который предотвращает образование дендритов, значительно улучшая надежность и срок службы батарей. Внедренный МОФ-интерфейсный слой улучшил безопасность, стабильность и производительность цинк-ионных аккумуляторов. Новая разработка успешно прошла 1400 циклов зарядки-разрядки, сохраняя эффективность 99,8% и работая свыше 4300 часов.
«Из-за роста популярности возобновляемых источников возрастает потребность в надежных системах хранения энергии, — сказал Анг. — Наша цель — создать долговечные, быстро заряжаемые и экологически безопасные батареи, которые сделают чистую энергию более доступной». Это нововведение важно не только для цинк-ионных батарей, но и для электроники, электромобилей и крупных энергетических систем, где необходимо устойчивое и эффективное хранение энергии.
ИИ значительно ускорил процесс разработки, моделируя поведение материалов и выявляя комбинации, которые ранее не поддавались анализу. «ИИ — это не просто инструмент, но и ключ к новациям, которые изменят мир», — подчеркнул Анг.
Источник: iXBT
