Американские ученые из Стэнфордского университета сделали неожиданное открытие, связанное с эксплуатацией литиевых аккумуляторов для электромобилей. Благодаря использованию технологий искусственного интеллекта удалось выяснить, что общепринятые методы оценки износа таких батарей недооценивают их реальный срок службы примерно на 38%. Эти выводы могут привести к пересмотру подходов к тестированию и эксплуатации аккумуляторов.
Исследование, проведенное под руководством доцента Симоны Онори, включало анализ 92 различных марок литиевых батарей, использующихся в электромобилях, на протяжении двух лет. Ученые применили систему машинного обучения для отслеживания параметров работы и влияния различных факторов эксплуатации на срок службы аккумуляторов. Результаты удивили: многие аспекты, считавшиеся негативными или незначительными, наоборот, продлевают срок их эксплуатации.
В частности, оказалось, что резкие ускорения электромобилей и низкочастотные импульсы тока замедляют деградацию батарей. Это противоречит предыдущим предположениям, что ключевую роль в износе играют циклы заряда и разряда. Таким образом, время, а не количество зарядов, становится основным фактором старения аккумуляторов для легковых электромобилей. Исключение составляют электробусы и грузовики, где интенсивная эксплуатация практически круглосуточна.
При учете новых факторов реальный срок службы аккумуляторов оказался значительно выше, чем предсказывают текущие тесты. Интересно, что многие положительные эффекты достигаются сами собой в процессе повседневной эксплуатации автомобилей. Это открытие имеет важное значение для потребителей, производителей и разработчиков электромобилей, так как корректировка рекомендаций по эксплуатации может сделать использование таких транспортных средств более экономичным и экологичным.
Современные литиевые батареи состоят из катода, анода и электролита, при этом долговечность напрямую зависит от состояния катодных материалов и их устойчивости к разрушению в процессе заряда-разряда. Это открытие подчеркивает необходимость разработки новых катодов, которые будут отличаться большей прочностью и емкостью.
Научный сотрудник Алексис Гейслин отметил, что эти данные изменяют понимание ключевых факторов износа аккумуляторов, открывая новые возможности для оптимизации их работы. Открытие не только проливает свет на природу деградации батарей, но и закладывает основы для совершенствования технологий в области устойчивой энергетики.