Rentgenové experimenty novation Inovace ve strojovém učení mohou zkrátit roky baterie

Inženýr štábu Bruce van Wleemen je viděn při práci na budově 1070 laboratoře baterie informatiky ve vědeckém centru Arillaga. 57. Půjčka: Quaclin Orel / SLAC National Accelerator Laboratory

Laboratoř rentgenových paprsků Berkeley přispěla ke studiu baterie pomocí inovativního přístupu strojového učení k urychlení křivky učení procesu, který zkrátí životnost rychle nabíjených lithiových baterií.

Vědci použili Advanced Light Source společnosti Berkeley Lab, synchrotron, který produkuje světlo z infračerveného záření na rentgenové paprsky pro desítky simultánních experimentů, k provedení chemické zobrazovací techniky známé jako rentgenový mikroskop se skenovacím přenosem nebo STXM. – ALS kytice umění, pojmenovaná COSMIC.

Vědci také použili rentgenovou difrakci „in situ“ na jiném synchrotronu, zdroji záření SLAC Stanford Synchrotron, který se pokusil znovu vytvořit podmínky v baterii a dále poskytl model baterie s více částicmi. Všechny tři koně dat byly zkombinovány do stmívače, aby se algoritmy strojového učení naučily fyziku baterie.

Ačkoli typické algoritmy strojového učení hledají obrázky, které buď odpovídají, nebo neodpovídají tréninkové sadě obrázků, v této studii vědci použili hlubší sběr dat z experimentálních zdrojů, aby poskytli jemnější výsledky. Je to poprvé, co byla tato značka „vědecké jízdy“ použita pro cyklování baterií, uvedli vědci. Studie byla nedávno zveřejněna Přírodní materiály,

Studie využila paprsek COSMIC k detekci chemických stavů asi 100 jednotlivých částic díky vysokorychlostním zobrazovacím schopnostem COSMIC. Výzkumník ALS Yang-Sang Yun, který se studie zúčastnil, poznamenal, že každá vybraná částice je představována přibližně 50 různými energetickými kroky v procesu cyklování, tedy celkem 5 000 snímků.

Data z experimentů ALS և další experimenty byly zkombinovány s informacemi o matematických modelech rychlého nabíjení և chemie rychlého nabíjení ics fyzika, poté začleněny do algoritmů strojového učení.

„Namísto modelování přímo na počítači pouhým napájením dat, jak jsme to udělali v předchozích dvou studiích, jsme počítač naučili, jak zvolit nebo naučit se správné rovnice, a tedy správnou fyziku,“ řekl Stanford, postdoktorand. Spoluautor studie Steven Dongmin Kang.

Patrick Herring, vedoucí vědecký pracovník Toyota Research Institute, který práci podpořil prostřednictvím programu Accelerated Materials Detection and Detection Program, uvedl: „Pochopením základních reakcí, které probíhají uvnitř baterie, můžeme prodloužit její životnost, umožnit jí rychlejší nabíjení a navrhnout lepší materiály pro baterii.“

Odkaz. „Park Gjunjin, Hongbo Ha Aoi, Stephen Dongmin Kang, Kipil Lim, Chia-Chin Chen, Yang-Sang Yu, Richard D. Ih yhun Hong, Michael F. Toney, Martin Baz. Bazant և William S. Chueh, 2021 8. března, Přírodní materiály,
DOI: 10.1038 / s41563-021-00936-1:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.