Smaoinich air eòlaiche-inntinn ag innse dha do phàrantan, air an latha a rugadh tu, dè cho fada ‘s a bhiodh tu beò.Tha eòlas coltach ris comasach dha ceimigearan bataraidh a tha a’ cleachdadh mhodalan coimpiutaireachd ùra gus beatha bataraidh obrachadh a-mach stèidhichte air cho beag ri aon chearcall de dhàta deuchainneach.

Ann an sgrùdadh ùr, tha luchd-rannsachaidh aig Saotharlann Nàiseanta Argonne Roinn Cumhachd na SA (DOE) air tionndadh gu cumhachd ionnsachadh innealan gus ro-innse beatha raon farsaing de dhiofar cheimigean bataraidh.Le bhith a’ cleachdadh dàta deuchainneach a chaidh a chruinneachadh aig Argonne bho sheata de 300 bataraidh a’ riochdachadh sia diofar cheimigean bataraidh, faodaidh an luchd-saidheans dearbhadh gu ceart dè cho fada ‘s a chumas bataraidhean eadar-dhealaichte a’ dol air adhart.

Tha luchd-rannsachaidh Argonne air modalan ionnsachaidh inneal a chleachdadh gus ro-innse a dhèanamh air beatha cearcall bataraidh airson raon farsaing de dhiofar cheimigean.(Ìomhaigh le Shutterstock/Sealstep.)

Ann an algorithm ionnsachaidh inneal, bidh luchd-saidheans a’ trèanadh prògram coimpiutair gus co-dhùnaidhean a dhèanamh air seata dàta tùsail, agus an uairsin a’ gabhail na dh’ ionnsaich iad bhon trèanadh sin gus co-dhùnaidhean a dhèanamh air seata dàta eile.

“Airson gach seòrsa tagradh bataraidh, bho fhònaichean cealla gu carbadan dealain gu stòradh clèithe, tha beatha bataraidh air leth cudromach don h-uile neach-cleachdaidh,” thuirt neach-saidheans coimpiutaireachd Argonne Noah Paulson, ùghdar an sgrùdaidh.​"Ma dh’ fheumas tu bataraidh a rothaireachd mìltean de thursan gus am fàillig e faodaidh e bliadhnaichean a thoirt;tha an dòigh againn a’ cruthachadh seòrsa de chidsin deuchainn coimpiutaireachd far an urrainn dhuinn faighinn a-mach gu sgiobalta mar a tha bataraidhean eadar-dhealaichte a’ dol a choileanadh. ”

“An-dràsta, is e an aon dòigh air measadh a dhèanamh air mar a tha comas bataraidh a’ crìonadh a bhith a ’rothaireachd a’ bhataraidh, ”thuirt an electrochemist Argonne Susan “Sue” Babinec, ùghdar an sgrùdaidh eile.“Tha e gu math daor agus bheir e ùine mhòr.”

A rèir Paulson, faodaidh am pròiseas airson beatha bataraidh a stèidheachadh a bhith duilich.“Is e an fhìrinn nach mair bataraidhean gu bràth, agus tha an ùine a mhaireas iad an urra ris an dòigh sa bheil sinn gan cleachdadh, a bharrachd air an dealbhadh agus an ceimigeachd aca,” thuirt e.​"Gu ruige seo, dha-rìribh cha robh dòigh mhath air faighinn a-mach dè cho fada ‘s a mhaireas bataraidh.Tha daoine gu bhith ag iarraidh faighinn a-mach dè cho fada ‘s a bhios aca gus am feum iad airgead a chosg air bataraidh ùr.”

Is e aon taobh sònraichte den sgrùdadh gun robh e an urra ri obair dheuchainneach farsaing a chaidh a dhèanamh aig Argonne air measgachadh de stuthan catod bataraidh, gu sònraichte catode stèidhichte air nicil-manganese-cobalt (NMC) peutant Argonne.“Bha bataraidhean againn a bha a’ riochdachadh diofar cheimigean, aig a bheil diofar dhòighean air a bhith a ’crìonadh agus a’ fàilligeadh, ”thuirt Paulson.“Is e luach an sgrùdaidh seo gun tug e comharran dhuinn a tha àbhaisteach air mar a bhios bataraidhean eadar-dhealaichte a’ coileanadh. ”

Tha comas aig tuilleadh sgrùdaidh san raon seo a bhith a’ stiùireadh àm ri teachd bataraidhean lithium-ion, thuirt Paulson.“Is e aon de na rudan as urrainn dhuinn a dhèanamh an algairim a thrèanadh air ceimigeachd aithnichte agus toirt air ro-innse a dhèanamh air ceimigeachd neo-aithnichte,” thuirt e.“Gu bunaiteach, is dòcha gun cuidich an algairim sinn le bhith gar stiùireadh gu ceimigean ùra agus leasaichte a bheir beatha nas fhaide.”

San dòigh seo, tha Paulson den bheachd gum faodadh an algairim ionnsachaidh inneal luathachadh leasachadh agus deuchainn stuthan bataraidh.“Abair gu bheil stuth ùr agad, agus bidh thu ga rothaireachd grunn thursan.Dh’ fhaodadh tu an algairim againn a chleachdadh gus a fhad-beatha a ro-innse, agus an uairsin co-dhùnaidhean a dhèanamh a bheil thu airson leantainn air adhart ga rothaireachd gu deuchainneach no nach eil.

“Mas e neach-rannsachaidh a th’ annad ann an obair-lann, faodaidh tu tòrr a bharrachd stuthan a lorg agus fheuchainn ann an ùine nas giorra oir tha dòigh nas luaithe agad air an luachadh, ”thuirt Babinec.

Pàipear stèidhichte air an sgrùdadh, “Thug innleadaireachd feart airson ionnsachadh innealan cothrom ro-innse tràth air beatha bataraidh,” nochd ann an deasachadh air-loidhne 25 Gearran den Journal of Power Sources.

A bharrachd air Paulson agus Babinec, tha ùghdaran eile a’ phàipeir a’ toirt a-steach Iòsaph Kubal à Argonne, Logan Ward, Saurabh Saxena agus Wenquan Lu.

Chaidh an sgrùdadh a mhaoineachadh le tabhartas Rannsachaidh is Leasachadh air a stiùireadh le Obair-lann Argonne (LDRD).