麻省理工学院斯坦福大学领导的研究小组发现，人工智能能准确预测电池的使用寿命10bet bwin

由马克黄金

如果手机电池制造商能够分辨出哪些电池至少可以使用两年，那么他们就可以只把这些电池卖给手机制造商，把剩下的卖给要求不那么高的设备制造商。新的研究十博网站怎么进入显示了制造商如何做到这一点。这项技术不仅可以用来对已制造的电池进行分类，还可以帮助新电池设计更快地进入市场。

麻省理工学院化学工程教授Richard Braatz(左)和William Chueh(助理)
斯坦福大学材料科学与工程教授，他领导的研究人员十博网站怎么进入10bet bwin
开发了一种更好的电池测试技术。(资料来源:卢恩申)

斯坦福大学(Stanford University)、麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)和丰田研究所(Toyota Research Institute)的科学家们将综合实验数据和人工智能相结合，发现了在锂离子电池容量开始衰退之前准确预测其使用寿命的关键。10博官网十博网站怎么进入10bet bwin在研究人员用数亿个电十博网站怎么进入池充放电数据点训练他们的机器学习模型之后，该算法根据电压下降和早期周期中的一些其他因素，预测了每个电池还能持续多少个周期。

这个预测在细胞实际持续的周期数的9%之内。另外，该算法根据电池的前五个充放电周期将电池分为长寿命和短寿命。在这里，预测的正确率高达95%。

3月25日发布在自然能源在美国，这种机器学习方法可以加快新电池设计的研发，减少生产时间和成本，以及其他应用。十博网站怎么进入研究人员十博网站怎么进入已经做出了数据集-同类中最大的-公开可用。

“测试新电池设计的标准方法是对电池进行充放电，直到它们失效。因为电池的寿命很长，所以这个过程可能需要好几个月甚至几年，”斯坦福大学材料科学与工程博士研究生Peter Attia说。10bet bwin“这是电池研究中的一个昂贵瓶颈。”十博网站怎么进入

这项工作在电池数据驱动设计中心(Center for data - driven Design of Batteries)进行，这是一个整合了理论、实验和数据科学的学术-工业合作机构。斯坦福大10bet bwin学的研究人员十博网站怎么进入威廉Chueh他是材料科学与工程学院的助理教授，负责电池实验。MIT的团队，由理查德Braatz讲他是化学工程教授，负责机器学习工作。该研究的主要作者之一克里斯汀·塞维森(Kristen Severson)去年春天十博网站怎么进入在麻省理工学院(MIT)完成了化学工程博士学位。

优化快速充电

该项目的一个重点是找到一种能在10分钟内给电池充电的更好方法，这一功能可以加速电动汽车的大规模采用。为了生成训练数据集，研究小组对电池进行充放电，直到每个电池的使用寿命结束，他们将其定义为容量损失20%。在优化快速充电的过程中，研究人员想知道是否有必要将电池充电到地下。十博网站怎么进入能从早期周期的信息中找到电池问题的答案吗?

“最近，计算能力和数据生成方面的进步使机器学习能够加快各种任务的进展。这包括对材料性能的预测。”Braatz说。“我们的研究结果显示了我们如何预测未来复杂系统的行为。”

10bet bwin斯坦福大学研究生尼古拉斯·帕金斯(左十博体育官网在线平台)，彼得·阿提亚和诺曼·金在前面
这台高通量电池循环器能收集上亿个数据点
对测试电池进行充放电。(来源:邓院长)

一般情况下，锂离子电池的容量在一段时间内是稳定的。然后它会急剧下降。正如大多数21世纪的消费者所知道的那样，下降点差别很大。在这个项目中，电池可以循环使用150到2300次。这种差异部分是由于测试不同的快速充电方法，但也由于电池之间的制造差异。

这项研究的共同作者、丰田研究所的科学家帕特里克·赫林(Patrick Herring)说:“在电池研发上投入的时间和金钱，取得的进展仍然需要几十年的时间。”十博网站怎么进入“在这项工作中，我们将最耗时的步骤之一——电池测试——减少了一个数量级。”

可能的用途

阿提亚说，这种新方法有许多潜在的应用。例如，它可以缩短验证新型电池的时间，这在材料快速发展的情况下尤为重要。通过这种分类技术，被认为寿命短的电动汽车电池——对汽车来说太短了——可以用来代替为路灯供电或为数据中心备份。回收商可以从使用过的电动汽车电池组中找到有足够容量的电池，以便再次使用。

另一种可能性是优化电池制造。“制造电池的最后一步叫做‘形成’，这可能需要几天到几周的时间，”Attia说。“采用我们的方法可以显著缩短这一时间，并降低生产成本。”

研究人员十博网站怎么进入现在正在利用他们的模型优化在10分钟内充电的方式，他们说这将减少超过10倍的过程。

他还是斯坦福大学Precourt能源研究所的中心研究员，该研究所为10bet bwin他的这个项目的探索工作提供了资金。其他合著者是斯坦福大学的学生Norman 10bet bwinJin、Nicho十博体育官网在线平台las Perkins和Michael Chen;MIT教授Martin Bazant、博士后Benben Jiang和学生Dimitrios Fraggedakis;丰田研究所的Muratahan Aykol;十博网站怎么进入斯蒂芬·哈里斯(Stephen Harris)，劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)研究员，斯坦福大10bet bwin学(Stanford)访问学者;以及密歇根大学学生、斯坦福大学实习生杨紫阳(音译)。10bet bwin

这项工作得到了丰田研究所、托马斯·v·琼斯斯坦福研究生奖学金、国家科学基金会十博网站怎么进入、SAIC通过斯坦福能源3.0和美国能源部的支持。10bet bwin