Za ogłoszonym niedawno sukcesem stoją Rosjanie, będący ekspertami związanymi z instytutami Skoltech oraz AIRI. Celem prowadzonych przez nich badań były baterie ze stałym elektrolitem, które mają górować nad konwencjonalnie stosowanymi urządzeniami co najmniej pod jednym względem: bezpieczeństwa.
Nic więc dziwnego, że jest ono jednym z aspektów, na jakie wyróżniają się najnowsze rosyjskie akumulatory. Korzyści jest jednak więcej, na czele z możliwością zwiększenia dotychczasowego zasięgu elektryków o nawet 50 procent. Poza tym mówi się o podwyższonej żywotności akumulatora, co także stanowi niewątpliwą zaletę.
Sukces nie miałby miejsca bez udziału technologii w postaci uczenia maszynowego. To właśnie ono sprawiło, że inżynierowie mogą teraz zdecydowanie szybciej odkrywać nowe materiały o wyjątkowo pożądanych właściwościach. W tym przypadku istotnym elementem ich funkcjonowania miały być mechanizmy transportu jonowego i ich właściwości kluczowe dla projektowania zaawansowanych przewodników jonowych.
Rosyjscy inżynierowie wykorzystali uczenie maszynowe do identyfikacji najbardziej obiecujących materiałów, które mogłyby zostać zastosowane w celu zwiększenia wydajności, żywotności i stopnia bezpieczeństwa akumulatorów
Gra była warta świeczki, o czym mówi zresztą główny autor badań, Artem Dembicki. Wraz ze współpracownikami udało mu się wykazać, iż sieci neuronowe mogą identyfikować nowe materiały przeznaczone do projektowania baterii ze stałym elektrolitem o wysokiej ruchliwości jonów. A wszystko to wielokrotnie szybciej niż przy udziale tradycyjnie stosowanych metod.
Członkowie zespołu badawczego na liście dokonanych postępów wymieniają poprawę gęstości energii, szybkości ładowania i stabilności akumulatora oraz czasu reakcji czujnika. Pokazuje to, jak wiele usprawnień może zostać wprowadzonych w zasadzie za jednym razem. Bardzo ważne – jak potwierdzają ostatnie ustalenia – są powłoki ochronne, które są kluczowe dla ochrony elektrolitu przed wysoce reaktywnymi materiałami anody i katody z metalicznego litu.
Bez takich zabezpieczeń akumulator zostaje narażony na szybki spadek wydajności oraz żywotności, przy jednoczesnej maksymalizacji ryzyka pojawienia się uszkodzeń. Metodą prób i błędów identyfikacja najbardziej odpowiedniego materiału byłaby wyjątkowo czasochłonna, ale uczenie maszynowe zdecydowanie skraca cały proces.
Autorzy ostatnich postępów opisują, jak udało im się dzięki tej strategii doprowadzić do zaproponowania wyjątkowo przydatnych materiałów powłokowych dla Li10GeP2S12, czyli jednego z podstawowych kandydatów na materiał stosowany w produkcji niezawodnych akumulatorów ze stałym elektrolitem. Wśród szczególnie obiecujących związków Rosjanie wymieniają Li3AlF6 i Li2ZnCl4.