Importancia de la investigación:
Un equipo científico estadounidense describe una tecnología integrada de robótica e inteligencia artificial (IA) para identificar la “fórmula óptima” para soluciones de electrolitos líquidos no acuosos en baterías de iones de litio. Esta investigación puede contribuir a acelerar el desarrollo de baterías recargables mejoradas, como aquellas con velocidades de carga más rápidas y una vida útil más larga.
Desafíos en el desarrollo tradicional de componentes de baterías:
El desarrollo de la tecnología de baterías de alto rendimiento es especialmente crítico para avanzar en la electrificación en los sectores del transporte y la aviación. Los métodos tradicionales para desarrollar los componentes de las baterías de iones de litio implican una experimentación que requiere mucho tiempo con posibles opciones de materiales, y el proceso de investigación y desarrollo a veces puede llevar varios años, especialmente cuando se trata de desarrollar soluciones de electrolitos líquidos no acuosos.
Aceleración de la optimización de los componentes de la batería con IA y robótica:
La necesidad de seleccionar entre múltiples disolventes, sales y proporciones específicas, junto con numerosas variables de diseño, hace que la optimización de electrolitos sea una tarea que requiere mucho tiempo y mano de obra. Algunos han propuesto un método para acelerar este proceso: el uso de la IA en combinación con la tecnología robótica para descubrir los componentes óptimos de la batería.
El enfoque innovador de la Universidad Carnegie Mellon
Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon en los Estados Unidos, incluidos Venkatt Viswanathan y Jay Whitacre, junto con sus colegas, han diseñado una plataforma robótica automatizada personalizada llamada “Clio”, que combinaron con un sistema de optimización bayesiano basado en IA llamado “Dragonfly”. Utilizando estas herramientas, demostraron que el sistema podía examinar e identificar de forma autónoma seis formulaciones de electrolitos de baterías de iones de litio no acuosas de alta conductividad a través de 42 experimentos realizados en solo dos días de trabajo.
Ventajas de este método:
Los investigadores señalaron que su método para descubrir electrolitos es seis veces más rápido que los métodos tradicionales de detección aleatoria. El equipo de investigación probó la solución de electrolito en celdas comerciales de bolsa de iones de litio, utilizando componentes de electrolito tradicionales como experimento de referencia, demostrando su rendimiento de carga rápida.
El equipo de investigación concluyó que este estudio contribuye al desarrollo de baterías recargables de alto rendimiento y tiene una importancia significativa para una gama más amplia de aplicaciones energéticas y ciencia de materiales.
