L'IA dans la conception et l'optimisation des batteries

Le travail sur batterie assisté par l’IA comprend différents problèmes qui ne devraient pas être réduits à une seule promesse de découverte plus rapide. Un prédicteur de propriété estime un résultat à partir de la structure fournie ou des données mesurées, tandis qu'une méthode d'optimisation choisit l'expérience à exécuter ensuite. La publication par le PNNL d'une collaboration Microsoft 2024 combine l'apprentissage automatique et le calcul basé sur la physique pour examiner plus de trente-deux millions de matériaux candidats. Son pipeline axé sur les électrolytes a sélectionné dix-huit compositions prometteuses, puis a synthétisé et caractérisé les meilleurs candidats. Cette séquence distingue une liste restreinte informatique des preuves de conductivité dans un échantillon réel ou de l'adéquation pour une batterie commerciale. La recherche convolutive sur les graphes cristallins représente les atomes et leurs connexions ou voisinages sous forme de graphique pour prédire les propriétés des matériaux étudiés ; cela ne garantit pas la conductivité de la structure seule pour chaque chimie. La durée de vie de la batterie est une autre tâche. Severson et ses collègues ont mesuré cent vingt-quatre cellules commerciales au lithium fer phosphate/graphite dans des conditions de charge rapide et ont étudié la prédiction à partir des premières courbes de tension de décharge. L’ensemble de données et le régime opérationnel font partie de la découverte. Attia et ses collègues étudient des protocoles de chargement en six étapes de dix minutes avec une méthode en boucle fermée combinant prédiction précoce et optimisation bayésienne. La prédiction précoce réduit le temps nécessaire pour estimer la durée de vie de chaque candidat ; La sélection bayésienne réduit le nombre de candidats nécessitant des tests coûteux. Les observations expérimentales alimentent les choix ultérieurs plutôt que d'être remplacées par des suppositions de modèles. Ces études démontrent des flux de travail de recherche spécifiques, mais ne garantissent pas que chaque batterie peut se charger en dix minutes en toute sécurité, que chaque chimie cellulaire partage le même modèle de dégradation ou qu'un matériau sélectionné est déjà prêt pour la fabrication.