افزایش عمر باتری های موبایل با هوش مصنوعی/شارژ گوشی ها پایدارتر می شود

به گزارش سرویس فناوری جی پلاس؛ باتری‌های لیتیوم یونی، باتری‌های قابل شارژی هستند که در اکثر گوشی‌های موبایل ما وجود دارند و انرژی مورد نیاز گوشی‌هایمان را تامین می‌کنند. اما این باتری‌ها با گذشت زمان آب خود را از دست می‌دهند. به همین دلیل دانشمندان سعی دارند این روند را به خوبی درک کنند تا بتوانند آن را اصلاح کنند.

در همین راستا، دانشمندان آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده اسلک (SLAC) وابسته به وزارت انرژی آمریکا به تازگی الگوریتم پیشرفته یادگیری ماشینی نوشته است تا روی باتری‌های لیتیوم یونی مطالعه کنند و با استفاده از داده‌های توموگرافی اشعه ایکس تصویر دقیقی از چگونگی کار کردن کاتد در حین استفاده از باتری به دست آورند.

آن ها برای تجسم بهتر جریان کاتدها از کاتدهایی با جنس نیکل-منگنز-کبالت یا NMC استفاده کردند. در این کاتدها، ذرات NMC توسط یک ماتریکس کربن رسانا به یکدیگر متصل و نگه داشته می‌شوند. دانشمندان حدس زده بودند که یکی از دلایل افت عملکرد این باتری، جدا شدن ذرات از این ماتریس است. از آنجا که انسان با دید خود نمی‌تواند مشاهده کند که در این نوع کاتد چه اتفاقی می‌افتد، به دید کامپیوتری روی آورد. دید کامپیوتری زیرمجموعه‌ای از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی است که در ابتدا برای اسکن تصاویر یا فیلم‌ها و شناسایی و ردیابی اشیا طراحی شده است.

دانشمندان با توجه به تجربیات خود به این الگوریتم آموزش دادند تا انواع مختلف ذرات داخل باتری را شناسایی کند و تصویری سه‌بعدی از چگونگی شکست ذرات NMC چه بزرگ و چه کوچک و چه ذراتی که از کاتد جدا شده بودند، ارائه دهد.

آن ها دریافتند که ذرات جدا شده از ماتریس کربن واقعا به افت باتری کمک می‌کند؛ حداقل در شرایطی که معمولا در وسایل الکترونیک مصرفی مانند تلفن‌های هوشمند مشاهده می‌شود.

آن ها همچنین دریافتند که این فقط ذرات بزرگ NMC نیستند که آسیب می‌بینند و شکسته می‌شوند،‌ بلکه این ماجرا برای ذرات بسیار کوچک‌تر نیز رخ می‌دهد و در نتیجه آن ها با تنوع بیشتری از رفتار ذرات مواجه هستند. این نتیجه دستاورد بزرگی برای دانشمندان به شمار می‌آید، زیرا تاکنون فرض بر این بود که ذرات کوچک‌تر باتری، باتری‌های ماندگارتری تولید می‌کنند. در صورتی که این مطالعه جدید کل این ساختارها را به هم زد.

با این حال، دانشمندان با کمک نتایج یافته‌هایشان سعی دارند باتری‌های جدیدی تولید کنند که دیگر مشکلات کنونی این باتری‌ها را نداشته باشند. پس می‌توان امیدوار بود که گوشی‌های موبایل آینده بیشتر از گوشی‌های امروزی شارژ نگه دارند.

روش شناسایی ذرات توسط الگوریتم دید کامپیوتری جدید دانشمندان