Takie rozwiązanie można uznać za historyczne, ponieważ nigdy przedtem nie stosowano go na potrzeby poznawania sekretów akumulatorów. Kluczową rolę odegrała mikroskopia elektronowa, przy udziale której członkowie zespołu badawczego mogli przekonać się, jak akumulatory litowo-jonowe ulegają uszkodzeniom pod wpływem gwałtownych i silnych zmian temperatur: zarówno poniżej, jak i powyżej zera stopni Celsjusza.
Czytaj też: Jak zwiększyć gęstość energii akumulatorów? Oni już to wiedzą
Opis przeprowadzonych eksperymentów został zamieszczony na łamach Journal of the American Chemical Society. Stojący za nim naukowcy obrali sobie za cel identyfikację czynników prowadzących do degradacji akumulatora. Stosując coś, co określili mianem elektrochemicznej transmisyjnej mikroskopii elektronowej, monitorowali w czasie rzeczywistym konsekwencje skoków temperaturowych.
Zakres tych wartości był ogromny, ponieważ inżynierowie działali w temperaturach tak niskich jak -50 stopni Celsjusza, ale i sięgających do +300 stopni Celsjusza. To ważna kwestia, wszak akumulatory, na przykład stosowane w pojazdach, muszą być gotowe na działanie w różnych strefach klimatycznych. Wszystko po to, by w przyszłości projektować sprawniej działające baterie, na przykład mniej narażone na uszkodzenia czy przystosowane do szybszego ładowania.
Badania mające na celu ocenę reakcji akumulatorów na skoki temperatur powinny doprowadzić do powstania baterii, które będą cechowały się wyższą odpornością oraz skróconym czasem ładowania
Jedną z kluczowych przeszkód stojących na drodze do sukcesu w tej materii jest właśnie podatność na zmiany temperatur. Korzystając z trójelektrodowego obwodu elektrochemicznego i dwuelektrodowego obwodu grzania i chłodzenia, autorzy ostatnich doniesień uzyskali niespotykany wcześniej wgląd elektrochemię akumulatorów reagujących na cały szereg temperatur.
Poza udziałem ludzi, istotne było też wsparcie narzędzi pozwalających na wydajną analizę zgromadzonych danych. Ze względu na osobne działania naukowców, związane z nanokatalizatorami projektowanymi w celu redukcji emisji dwutlenku węgla, ich wysiłki powinny przynieść zróżnicowane korzyści.
Czytaj też: Kopalnia przyszłości już działa. 100 autonomicznych ciężarówek rozpoczęło pracę w Chinach
Wróćmy jednak do głównego tematu. Korzystając z algorytmów uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji członkowie zespołu badawczego przeprowadzili zakrojone na szeroką skalę analizy ogromnych zestawów danych: zarówno w postaci zdjęć, jak i nagrań. Jak sami zauważają, tym sposobem zyskali możliwość dostrzeżenia nieznanych wcześniej zjawisk naukowych. Poznając ich sekrety, będą mogli wyjaśnić, jak usprawnić technologię związaną z projektowaniem akumulatorów.