አንድ ሳይኪክ ለወላጆችህ በተወለድክበት ቀን ምን ያህል እንደምትኖር ሲነግራቸው አስብ።አዲስ የስሌት ሞዴሎችን ለሚጠቀሙ የባትሪ ኬሚስቶች የባትሪ ዕድሜን ለማስላት በትንሹ የአንድ ዑደት የሙከራ ውሂብ ላይ ተመስርተው ተመሳሳይ ልምድ አላቸው።

በአዲስ ጥናት የዩኤስ ኢነርጂ ዲፓርትመንት (DOE) የአርጎኔ ናሽናል ላብራቶሪ ተመራማሪዎች የተለያዩ የባትሪ ኬሚስትሪዎችን የህይወት ዘመን ለመተንበይ ወደ ማሽን ትምህርት ሃይል ዞረዋል።ሳይንቲስቶች ስድስት የተለያዩ የባትሪ ኬሚስትሪዎችን ከሚወክሉ 300 ባትሪዎች ስብስብ በአርጎኔ የተሰበሰበውን የሙከራ መረጃ በመጠቀም የተለያዩ ባትሪዎች ለምን ያህል ጊዜ ዑደት እንደሚቀጥሉ በትክክል ማወቅ ይችላሉ።

የአርጎን ተመራማሪዎች ለተለያዩ የኬሚስትሪ ዓይነቶች የባትሪ ዑደት ህይወት ትንበያዎችን ለማድረግ የማሽን መማሪያ ሞዴሎችን ተጠቅመዋል።(ምስል በ Shutterstock/Sealstep።)

በማሽን መማሪያ ስልተ-ቀመር ውስጥ ሳይንቲስቶች የኮምፒዩተር ፕሮግራምን በማሰልጠን በመጀመሪያ የውሂብ ስብስብ ላይ መረጋገጫ እንዲሰጡ እና ከዚያ ስልጠና የተማሩትን በሌላ የውሂብ ስብስብ ላይ ውሳኔ ለማድረግ ይወስዳሉ።

የጥናቱ ደራሲ የአርጎን የስሌት ሳይንቲስት ኖህ ፖልሰን "ለእያንዳንዱ አይነት የባትሪ አፕሊኬሽን ከሞባይል ስልክ እስከ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች እስከ ፍርግርግ ማከማቻ ድረስ የባትሪ ዕድሜ ለእያንዳንዱ ሸማች መሠረታዊ ጠቀሜታ አለው" ብለዋል።ባትሪው እስኪወድቅ ድረስ በሺዎች የሚቆጠሩ ጊዜ በብስክሌት ማሽከርከር ዓመታት ሊወስድ ይችላል።የእኛ ዘዴ የተለያዩ ባትሪዎች እንዴት እንደሚሠሩ በፍጥነት የምናረጋግጥበት የስሌት ሙከራ ወጥ ቤት ይፈጥራል።

ሌላው የጥናቱ ደራሲ የሆኑት ሱዛን “ሱ” ባቢኔክ “በአሁኑ ጊዜ የባትሪው አቅም እንዴት እንደሚጠፋ ለመገምገም ብቸኛው መንገድ ባትሪውን በትክክል ማሽከርከር ነው።"በጣም ውድ ነው እና ብዙ ጊዜ ይወስዳል."

እንደ ፖልሰን አባባል የባትሪ ዕድሜን የማቋቋም ሂደት አስቸጋሪ ሊሆን ይችላል።"እውነታው ግን ባትሪዎች ለዘላለም አይቆዩም እና ለምን ያህል ጊዜ የሚቆዩት በምንጠቀምበት መንገድ እንዲሁም በዲዛይናቸው እና በኬሚስትሪያቸው ላይ የተመሰረተ ነው" ብሏል።“እስካሁን፣ ባትሪው ለምን ያህል ጊዜ እንደሚቆይ ለማወቅ የሚያስችል ጥሩ መንገድ አልነበረም።ሰዎች ለአዲስ ባትሪ ገንዘብ እስኪያወጡ ድረስ ምን ያህል ጊዜ እንዳላቸው ማወቅ ይፈልጋሉ።

የጥናቱ አንድ ልዩ ገጽታ በአርጎኔ በተሰራ ሰፊ የሙከራ ስራዎች ላይ የተመሰረተው በተለያዩ የባትሪ ካቶድ ቁሳቁሶች ላይ በተለይም በአርጎኔ የፈጠራ ባለቤትነት በተሰጠው ኒኬል-ማንጋኒዝ-ኮባልት (NMC) ላይ የተመሰረተ ካቶድ ነው።ፖልሰን "የተለያዩ ኬሚስትሪን የሚወክሉ፣ የሚያዋርድባቸው እና የሚወድቁባቸው የተለያዩ መንገዶች ያላቸው ባትሪዎች ነበሩን" ብሏል።"የዚህ ጥናት ዋጋ የተለያዩ ባትሪዎች እንዴት እንደሚሰሩ የሚያሳዩ ምልክቶችን ስለሰጠን ነው."

በዚህ አካባቢ ተጨማሪ ጥናት የሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን የወደፊት ሁኔታ የመምራት አቅም አለው ሲል ፖልሰን ተናግሯል።"ማድረግ ከምንችላቸው ነገሮች ውስጥ አንዱ አልጎሪዝምን በሚታወቅ ኬሚስትሪ ላይ ማሰልጠን እና ባልታወቀ ኬሚስትሪ ላይ ትንበያ እንዲሰጥ ማድረግ ነው" ብሏል።"በመሰረቱ፣ አልጎሪዝም ረጅም የህይወት ጊዜን ወደሚያቀርቡ አዳዲስ እና የተሻሻሉ ኬሚስትሪ አቅጣጫ ሊጠቁመን ይችላል።"

በዚህ መንገድ፣ ፖልሰን የማሽን መማሪያ አልጎሪዝም የባትሪ ቁሳቁሶችን እድገት እና መፈተሽ ሊያፋጥን እንደሚችል ያምናል።"አዲስ ቁሳቁስ እንዳለህ ተናገር እና ጥቂት ጊዜ ሳይክል ያዝከው።ረጅም ዕድሜን ለመተንበይ የእኛን ስልተ-ቀመር መጠቀም እና ከዚያ በሙከራ ማሽከርከር መቀጠል መፈለግዎን ወይም አለመፈለግዎን ለመወሰን ውሳኔዎችን ማድረግ ይችላሉ።

"በላብራቶሪ ውስጥ ተመራማሪ ከሆንክ ብዙ ቁሳቁሶችን በአጭር ጊዜ ውስጥ ማግኘት እና መሞከር ትችላለህ ምክንያቱም እነሱን ለመገምገም ፈጣን መንገድ ስላለህ ነው" ሲል ባቢኔክ አክሏል።

በጥናቱ ላይ የተመሰረተ ወረቀት "ለማሽን መማር የባህሪ ምህንድስና የባትሪ ዕድሜ አስቀድሞ መተንበይ ችሏል።” በየካቲት 25 በወጣው የኃይል ምንጮች ጆርናል ኦንላይን እትም።

ከፖልሰን እና ባቢኔክ በተጨማሪ የጽሁፉ ደራሲዎች የአርጎን ጆሴፍ ኩባል፣ ሎጋን ዋርድ፣ ሳራብ ሳክሴና እና ዌንኳን ሉ ይገኙበታል።

ጥናቱ የተደገፈው በአርጎኔ ላቦራቶሪ-ዳይሬክትድ ምርምር እና ልማት (LDRD) እርዳታ ነው።