Akkujen kehittäminen ja AI

Olen jatkuvasti päivitellyt akkumateriaalien paljoutta ja niiden käsittelyjen runsautta. Kaikkea ei voida testata kaikkia vastaan, joten joudutaan turvautumaan akun karkeasuunnittelussa tietokantoihin ja tietokoneavusteiseen suunnitteluun ja simulointeihin. Tässä apuna käytetään tekoälyä, AI.

Pitkällä tähtäyksellä ENSUn ongelmana tulee olemaan suppea henkilöstö, etenkin tuotekehityksen rajallisuus. Kuten olemme nähneet, apua löytyy verkottumisessa, esim. tieteellinen julkaisu, missä oli melkoinen joukko ulkopuolisia avustajia, kärkihahmona  S. Meng. Yhteistyö akatemioiden kanssa tarjoaa nopeasti tutkimuskapasiteettia ja tutkijat saavat tarpeellista käytännön soveltamista ja ehkä tulevaisuuden työpaikankin.

Eri syistä johtuva pääomapula rajoittaa merkittävästi ENSUn mahdollisuuksia kiivaassa kilpailussa. ENSULLA EI OLE RESURSSEJA SYVÄTUTKIMUKSEEN.

Erinomainen esimerkki tutkimusketjusta:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenrg.2021.695902/full 

Front. Energy Res., 04 June 2021
Sec. Electrochemical Energy Storage
Volume 9 - 2021 | https://doi.org/10.3389/fenrg.2021.695902 

Koneoppimisen avulla nopeutettua SSB-materiaalien valintaa atomitasolta lähtien

Accelerated Atomistic Modeling of Solid-State Battery Materials With Machine Learning

Atomit muodostavat järjestyneen 3-ulotteisen hilan > partikkelitaso > rajapinnat

 

Tietokanta > potentiaalienergia>... materiaalit

Joku somessa vielä ihmetteli, mihin ne litiumionit menevät. Ioni tarkoittaa atomiydintä, minkä elektroniverhosta uloimmalta tasolta on poistettu elektroni ja ydin saa positiivisen varauksen ja pystyy välittämään sähkövirtaa. Kun kuvittelemme atomiydinten olevan palloja, isommat muodostavat hilan, minne pienemmät mahtuvat puikkelehtimaan. Tällöin hila paisuu ja ionien poistuessa se jälleen supistuu; nämä mittamuutokset tulee ottaa akun suunnittelussa huomioon.

Kiteinen hila johtaa nopeampaan ionien liikkeeseen, koska hieman auki oleva linja tarjoaa kulkutien. Lasimainen eli amorfinen aine jarruttaa ionien liikettä, koska ne joutuvat törmäilemään isäntäatomeihin. Eräillä keskeisillä aineilla amorfinen aine saadaan hehkuttamalla kiteytymään (esim. 200-250 astetta Celsius). Tämä tarkoittaa uudelleenkiteytymistä, missä atomit pinoutuvat säännöllisesti - ja vieläpä voidaan suunnata hilatasot maksimaalista kulkeutumista varten.