Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили інноваційний метод оцінки стану літій-металевих акумуляторів.
Завдяки поєднанню поширеної візуалізаційної технології — сканувальної електронної мікроскопії (СЕМ) — з простим алгоритмом, команда запропонувала новий індекс дисперсії (ІД), що може стати проривом у розвитку акумуляторних систем для електромобілів і масштабного зберігання енергії.
Читайте також:
Замість літію — магній і цинк. ШІ знайшов нові матеріали для батарей Однією з ключових проблем літій-металевих акумуляторів є морфологія літію — спосіб, у який він осаджується на електродах під час заряджання. Нерівномірне осадження утворює дендрити — гострі шипи, що можуть спричинити коротке замикання.
Досі оцінка однорідності відкладень літію була візуальною і суб'єктивною, що створювало розбіжності в дослідженнях між лабораторіями. «Те, що одна команда вважає однорідним, інша може описати інакше», — каже Дженні Ніколас, авторка дослідження.
Алгоритм, запропонований командою, аналізує зображення з СЕМ, перетворюючи їх на чорно-білі пікселі, де білі означають літій. Індекс дисперсії обчислюється на основі розподілу цих пікселів: чим ближче значення до нуля — тим рівномірніше осадження літію.
Технологію перевірили на понад 2000 зображень, а також виявили, що в батареях, які деградують, ІД зростає. Характерні сплески і падіння ІД можуть бути раннім сигналом про коротке замикання — це дозволить прогнозувати проблеми до їх настання.
Методика вже доступна для широкого застосування, оскільки СЕМ використовується у більшості лабораторій, що працюють з батареями.
Результати опублікованів журналі Proceedings of the National Academy of Sciences
Читайте також:
Супершвидка зарядка. Нові аноди батарей витримують понад 2500 циклів без втрати потужності
