尖端的電子產(chǎn)品，包括電動(dòng)汽車和最新的智能手機(jī)，都依賴于電池，這些電池的化學(xué)成分仍然在很大程度上是通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)手動(dòng)開(kāi)發(fā)的?，F(xiàn)在，一項(xiàng)新的研究表明，人工智能可以指導(dǎo)機(jī)器人快速找到先進(jìn)的新電池配方。一組科學(xué)家于9月27日在《自然通訊》雜志上在線詳細(xì)介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。
開(kāi)發(fā)新電池的傳統(tǒng)技術(shù)可能需要數(shù)年時(shí)間，因?yàn)檠芯咳藛T必須對(duì)許多可能的組件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的目標(biāo)，例如更長(zhǎng)的使用壽命，更大的容量，更快的充電速度和更高的安全性，這變得更加復(fù)雜。
《自然通訊》的合著者、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)能源技術(shù)專家Jay Whitacre最近表示：在特斯拉電動(dòng)汽車中發(fā)現(xiàn)的那種鋰離子電池可能有一種初級(jí)鹽-通常是六氟磷酸鋰-以及兩種或三種溶解鹽的液體溶劑和一種或兩種秘密添加劑，所有這些成分都有許多令人信服的潛在組合，可能含有多種鹽，五種或六種或更多溶劑，多種添加劑，這些都可能非常復(fù)雜。
為了改進(jìn)鋰電池，人們必須通過(guò)千百次不斷的復(fù)雜試驗(yàn)，以求找出最好的配方和最好的生產(chǎn)工藝，這是一項(xiàng)龐大且漫長(zhǎng)的艱難工作。
一項(xiàng)新研究中，研究人員試圖通過(guò)將名為Clio的機(jī)器人平臺(tái)與稱為Dragonfly的AI耦合來(lái)加速電池開(kāi)發(fā)，以便以自主方式找到電池組件的最佳組合。是計(jì)算機(jī)建立模擬學(xué)習(xí)人工工作過(guò)程，幫助人們擺脫人工循環(huán)，而且使試驗(yàn)周期大大加快。
在這項(xiàng)新研究中，該系統(tǒng)自主地用六氟磷酸鋰鹽和溶劑碳酸乙烯酯，乙基甲基碳酸酯和碳酸二甲酯進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。（在鋰離子電池中，鹽溶解在一種或多種溶劑中以形成液體電解質(zhì)。鋰離子從一種電解質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種電解質(zhì)以攜帶電荷）
機(jī)器人系統(tǒng)使用泵將各種溶劑組合注入帶有鋰鎳錳鈷氧化物陰極和石墨陽(yáng)極的袋子中。
在兩個(gè)工作日內(nèi)進(jìn)行的42項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，該系統(tǒng)自主鑒定出六種電解質(zhì)，這些電解質(zhì)比傳統(tǒng)的電解質(zhì)成分能夠更快地充電。這種方法對(duì)新化學(xué)物質(zhì)的撞擊速度是通過(guò)隨機(jī)搜索發(fā)現(xiàn)它的速度的六倍。
研究人員指出，他們的系統(tǒng)每天可能比普通人類操作員進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并使用大約30%的實(shí)驗(yàn)室材料。在未來(lái)，他們認(rèn)為他們的系統(tǒng)可能會(huì)被證明是做這項(xiàng)工作的人的20到1000倍。
這些實(shí)驗(yàn)的唯一目標(biāo)是更快地充電電池。此外，這個(gè)系統(tǒng)還可以同時(shí)進(jìn)行其他的多個(gè)目標(biāo)任務(wù)。
