Baterije iz čvrstog stanja spremne su za revoluciju električnih vozila: Kako AI pokreće sljedeći veliki skok

Zašto bi tržište baterija za električne automobile moglo zauvijek promijeniti: Novi AI proboji obećavaju sigurnije, dugotrajnije baterije čvrstog stanja

Strojno učenje ubrzava utrku za baterije čvrstog stanja, s velikim napretkom u sigurnosti od požara i autonomiji na vidiku.

Električna vozila (EV) na rubu su seizmatske transformacije, zahvaljujući proboju u istraživanju baterija čvrstog stanja. Znanstvenici iz Skoltech-a i AIRI instituta otkrili su metodu vođenu umjetnom inteligencijom koja približava budućnost čiste mobilnosti bliže nego ikad.

Do sada su Tesla i drugi proizvođači automobila koristili litij-ionske baterije s zapaljivim tekućim elektrolitima—nužni, ali rizični kompromis. Baterije čvrstog stanja, koje te tekućine zamjenjuju čvrstim keramičkim ili kompozitnim materijalima, bile su sveta gral za svakoga tko sanja o sigurnijim, dugometražnim električnim automobilima. Očekujte da će ovi trendovi oblikovati 2025. i dalje.

P: Što baterije čvrstog stanja čini sljedećom velikom stvari?

Tradicionalna litij-ionska tehnologija dosegla je plato. Baterije čvrstog stanja obećavaju baterije koje su sigurnije, duže traju i mogu sadržavati do 50% veći domet u istom prostoru—ključno za Ford i Toyota u utrci električnih vozila.

• Rizik od požara smanjen: Čvrsti elektroliti znatno su manje skloni paljenju.
• Trajanje baterije produženo: Manje degradacije zahvaljujući zaštitnim premazima i čvrstim sučeljima.
• Brže punjenje: Materijali s višom vodljivosti znače kraća zadržavanja.

Kako AI ubrzava inovacije u baterijama?

Tradicionalno, otkrivanje novih materijala za baterije moglo je trajati mjesecima, čak i godinama—usporavajući napredak. Istraživači iz Skoltech-a i AIRI sada koriste strojno učenje, konkretno grafičke neuronske mreže, za simulaciju potencijalnih materijala za zaštitne elektrolitske slojeve “nalik na narudžbe brzine magnitude”. U praktičnom smislu, ono što je nekada trajalo tjednima sada traje samo nekoliko sati.

Ovi AI modeli brzo pregledavaju tisuće potencijalnih materijala, ocjenjujući stvari poput ionske vodljivosti, termodinamičke i elektrokemijske stabilnosti, te njihove kompatibilnosti s ostalim komponentama baterije. Dva nova spoja, Li₃AlF₆ i Li₂ZnCl₄, već pokazuju veliku obećanost za omogućavanje dugotrajnijih, sigurnijih baterija koje mogu izdržati oštre uvjete unutar sljedeće generacije EV-a.

P: Što stoji na putu proboju baterija čvrstog stanja?

Iako je potencijal ogroman, nijedan pojedinačni elektrolit čvrstog stanja trenutno ne ispunjava svaku potrebu za komercijalne baterije automobila. U potrazi smo za onom neuhvatljivom kombinacijom visoke ionske vodljivosti, stabilnosti na anodi i katodi baterije, te troškovne učinkovitosti.

AI vođeno pretraživanje moglo bi biti ključ za razbijanje koda—spašavajući godine probavanja i pogrešaka. Očekuje se da će tempo otkrića od 2025. godine pa nadalje samo ubrzati kako sve više tvrtki ulaže u napredne računalne alate.

Kada će baterije čvrstog stanja biti na cestama?

Proizvođači automobila od Nissana do Toyote utrkuju se da budu prvi—no to još nije gotova stvar. Usvajanje na masovnom tržištu ovisi o povećanju proizvodnje, snižavanju troškova i osiguravanju pouzdanosti. Ipak, s obzirom na to da strojno učenje ubrzava proces otkrivanja eksponencijalno, analitičari tržišta sada predviđaju da bi prvi val električnih vozila čvrstog stanja mogao biti lansiran prije kraja desetljeća.

Pripremite se za novu eru električnih vozila—što možete učiniti sada:

• Budite u toku s najnovijim vijestima o baterijama na ScienceDaily i Nature.
• Pratite nove tehnologije u znanosti o materijalima i AI.
• Obratite pažnju na najave vodećih proizvođača električnih vozila.
• Razmislite o tome kako bi baterije sljedeće generacije mogle promijeniti vaše navike vožnje i punjenja.