CENTRUM.CZ > Techzpravy.cz > 15. 7. 2025, 15:00

Čínští vědci dokážou předvídat životaschopnost lithiových baterií

Sdílet

Zdroj: TomasRagina / Depositphotos

Čínští vědci vyvinuli algoritmus, který předpovídá selhání lithium-kovových baterií na základě analýzy pouze několika prvních nabíjecích cyklů.

Čínští vědci vyvinuli algoritmus, který předpovídá selhání lithium-kovových baterií na základě analýzy pouze několika prvních nabíjecích cyklů.

Vědci z Tsinghua Shenzhen International Graduate School a Shenzhen Institute of Advanced Technology dosáhli něčeho, co se zdálo nemožné: předpovědět, kdy baterie selže, pouze na základě několika prvních nabíjecích cyklů. A ne, není to sci-fi. Je to průlom, který by mohl zcela změnit způsob vývoje baterií budoucnosti.

Až dosud museli inženýři při poruše baterie baterii kompletně rozebrat, aby pochopili, co se stalo. Bylo to jako pitva, ale s měsíci testování a obrovskými náklady. Jak vysvětluje Interesting Engineering, tento nový model dokázal tento proces zkrátit na několik dní.

Revoluce je v prvních cyklech

Tajemství spočívá v něčem, čemu říkají „elektrochemické snímání otisků prstů“. Baterie vám v podstatě už od okamžiku, kdy je začnete používat , prozradí, jak se vybijí. Jako by měly v prvních nábojích skrytý kód, který předpovídá jejich budoucnost.

Mohlo by vás zajímat: Čína a USA podepsaly historické příměří. Víme, kdo z něj vytěží nejvíc

Algoritmus strojového učení, který vyvinuli, klasifikuje poruchy do tří typů: problémy s rychlostí chemických reakcí, ztráta kapacity používáním a kombinace obojího. Zajímavé je, že funguje se všemi typy elektrolytů a konfigurací.

"Chinese tech predicts lithium battery failures within just 2 early charging cycles" – Interesting Engineering #SmartNews https://t.co/psFwjgFT6m
— Joe Honest Truth (@JoeHonestTruth) July 12, 2025

Klíčem jsou dva prvky, které určují, zda baterie vydrží, nebo ne: rozhraní mezi pevnou látkou a elektrolytem (druh ochranného filmu) a způsob, jakým je lithium uvnitř uspořádáno. Pokud tyto dva prvky nefungují dobře, vznikají v baterii mrtvé zóny, které zvyšují odpor a urychlují degradaci.

Výjimečnost tohoto nástroje spočívá v jeho praktičnosti. Nemusíte nic rozebírat, pracuje s daty, která již máte, a ušetří vám brutální množství času a peněz. Představte si, že můžete optimalizovat konstrukci baterie, aniž byste museli čekat měsíce na její selhání, abyste zjistili, co je špatně.

Lithium-kovové baterie mají větší energetickou hustotu než konvenční baterie, ale byly problematické kvůli své nestabilitě. Díky tomuto nástroji mohou výrobci navrhovat odolnější elektrolyty a urychlit vývoj bez nutnosti tolika pokusů a omylů.

Výzvy vývoje a budoucnost

Samozřejmě ne vše je dokonalé. Stále existují výzvy, jako je přizpůsobení pro velkokapacitní baterie a propojení se systémy řízení proudu. Nicméně schopnost propojit to, co vidíte ve velkém měřítku, s tím, co se děje na mikroskopické úrovni, je opravdu působivá.

Video k článku ZDE

Zdroj: Youtube.com

Tento vývoj otevírá dveře k aplikaci prediktivních modelů na další technologie skladování. Lithium sulfidové baterie a strukturální baterie jsou příkladem toho, jak inovace mění energetickou krajinu rychleji, než se očekávalo.

Tento průlom by navíc mohl mít významný dopad na udržitelnost a životní prostředí. Předvídáním poruch a optimalizací konstrukce baterií by se mohlo snížit množství elektronického odpadu a spotřeba přírodních zdrojů. Zejména automobilový průmysl by z toho mohl mít velký prospěch, protože lithium-metalové baterie jsou díky své vysoké hustotě energie slibnými kandidáty pro elektromobily.

Vývoj tohoto algoritmu slibuje nejen zlepšení účinnosti a životnosti lithium-metalových baterií, ale mohl by také položit základy pro pokrok v dalších oblastech technologie skladování energie. Časem bychom se mohli dočkat toho, že se tyto inovace projeví v delší životnosti a udržitelnosti zařízení, což přispěje k ekologičtější a efektivnější budoucnosti.