电池|ai技术发现新奥秘，电池寿命再次延长50％，电动汽车续航更长电动汽车

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人类能够发明出电池可以充电，这是一项多么伟大创新。但电池会老化，因此在更换或回收电池时会产生高昂的成本。为了解决这个问题，斯坦福大学材料科学与工程系副教授威廉·朱（WilliamChueh）发明了一种创新的分析方法，可以生产出性能更好的电池，从而帮助生产出的“坚不可摧”电池。科学家将人工智能与原子级图像相结合，进行分析后发现奥秘，通过ai智能分析后，科学家终于发现了有关于电池磨损的真正原因，虽然只是小发现，意味着日后对寿命延迟有着重大意义。
【电池|ai技术发现新奥秘，电池寿命再次延长50％，电动汽车续航更长】
研究人员表示，他们开发了一种基于LFP材料的特定类型的锂离子电池。电池不使用供应链受限的化学品，因此它将加速电动汽车进入大众市场的脚步。

科学家解释说：“想象一下，电池是一个陶瓷咖啡杯，当加热或冷却时，会发生热膨胀和冷收缩，导致陶瓷出现缺陷。每次充电时，电池中的材料都会经历相同的过程，然后耗尽电能，导致故障。 ”科学家指出，温度不是电池破裂的原因，而是每个充电周期中材料之间的机械应变。 “不幸的是，我们对原子结合的纳米级上发生的变化知之甚少。但是在高分辨率的显微镜的支持，我们可以看到这些变化，人工智能帮助我们了解这些变化的过程。这是我们第一次在纳米级上可视化和测量这些力， ”

科学家还说：“所有给定材料的性质都是其化学和原子能物理相互作用的函数，我称之为‘化学力学' 。更重要的是，物体越小，组成材料的原子越多样，预测材料的方法就越困难。 ”
使用人工智能进行图像分析并不是什么新鲜事，但使用这项技术来研究最小尺度的原子相互作用是很少见的。在医学领域，人工智能已经成为分析各种疾病图像的工具。同时，在材料科学领域，高分辨率X射线、电子和中子显微镜的新方法允许在纳米尺度上进行直接可视化。

越来越多的电动汽车制造商和电池密集型企业采用LFP材料。在这个项目中，研究团队选择了LFP和磷酸铁锂作为阴极材料。这种电极不含钴和镍，而钴和镍主要用于商用电池。 LFP电池也非常安全，尽管它们每磅的含电量更少。虽然LFP已经研究了20年，但到目前为止，只有两个关键的突出技术问题得到了解。第一个问题是了解材料在充放电过程中的弹性和变形。第二个问题是在LFP部分稳定或“亚稳态”的特定机制下，材料是如何膨胀和收缩。目前，通过图像学习技术，首次解释了这两个问题。

他将其应用于扫描透射电子显微镜产生的一系列二维图像和高级（光谱叠加成像）X射线图像。通过图像发现这些，日后对电池的容量、能量保持率和速率都很重要。更重要的是，科学家认为这项技术可以扩展到大多数晶体材料，或者可以制成良好的电极。 “人工智能可以帮助我们理解这些物理关系，这对于预测新电池的性能、实际应用的可靠性以及随时间的退化等都有着至关重要。