2022-09-28 08:35
英国《自然・通讯》杂志27日发表一项最新技术成果，美国科学家团队描述了一种机器人学与人工智能（AI）相结合的技术，该技术能筛选出锂离子电池非水液体电解质溶液的“最佳配方”。该研究或有助于加快研发出功能更好的充电电池，比如充电速度更快、使用寿命更长。
开发高性能电池技术对于推动运输和航空业的电气化格外重要。开发锂离子电池成分的传统技术需要对可能的材质选择进行实验，非常耗时，有时候研发过程需要好几年。尤其在研发非水液体电解质溶液的情况下，需要选择出多种溶剂、盐及特定比例，许许多多的设计变量，都使得电解质优化既费时又费力。曾有人提出了一种加快这一进程的方法――利用AI与机器人相结合的技术，发现最优的电池成分。
美国卡内基・梅隆大学研究人员温卡特・韦斯万纳森、杰・怀塔克利及他们的同事，此次设计了一个名为“Clio”的定制自动化机器人平台，并与一个名为“蜻蜓”（Dragonfly）的基于贝叶斯优化的AI相结合。利用这些工具，他们证明了该系统能在两个工作日里的42次实验中，自主筛选并确定出6种高导电非水锂离子电池的电解质配方。
研究人员指出，他们的方法发现电解质的速度是随机筛选速度的6倍。研究团队在商用锂离子软包电池中测试了该电解质溶液，并以传统的电解质组分作为基线实验，演示了其快速充电的性能。
研究团队总结道，他们的研究有助于高性能充电电池的研发，对于更大范围的能源应用和材料科学具有重要意义。
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