ඔබ ඉපදුණු දිනයේ ඔබේ දෙමාපියන්ට ඔබ කොපමණ කාලයක් ජීවත් වේදැයි මානසික රෝගියෙකු පවසන බව සිතන්න. අත්හදා බැලීමේ දත්තවල තනි චක්‍රයක් වැනි කුඩා ප්‍රමාණයක් මත පදනම්ව බැටරි ආයු කාලය ගණනය කිරීම සඳහා නව පරිගණක ආකෘති භාවිතා කරන බැටරි රසායනඥයින්ට ද ඒ හා සමාන අත්දැකීමක් ලබා ගත හැකිය.

නව අධ්‍යයනයක දී, එක්සත් ජනපද බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුවේ (DOE) ආර්ගොන් ජාතික රසායනාගාරයේ පර්යේෂකයන් විවිධ බැටරි රසායන විද්‍යාවන්හි ආයු කාලය පුරෝකථනය කිරීම සඳහා යන්ත්‍ර ඉගෙනීමේ බලය වෙත යොමු වී ඇත. විවිධ බැටරි රසායන විද්‍යා හයක් නියෝජනය කරන බැටරි 300 ක කට්ටලයකින් ආර්ගොන් හි රැස් කරන ලද පර්යේෂණාත්මක දත්ත භාවිතා කිරීමෙන්, විවිධ බැටරි කොපමණ කාලයක් චක්‍රීයව පවතිනු ඇත්දැයි විද්‍යාඥයින්ට නිවැරදිව තීරණය කළ හැකිය.

ආර්ගොන් පර්යේෂකයින් විවිධ රසායන විද්‍යාවන් සඳහා බැටරි චක්‍ර ආයු කාලය පිළිබඳ අනාවැකි පළ කිරීම සඳහා යන්ත්‍ර ඉගෙනුම් ආකෘති භාවිතා කර ඇත. (රූපය Shutterstock/Sealstep විසිනි.)

යන්ත්‍ර ඉගෙනීමේ ඇල්ගොරිතමයක දී, විද්‍යාඥයින් විසින් ආරම්භක දත්ත කට්ටලයක් මත අනුමාන කිරීම් සිදු කිරීමට පරිගණක වැඩසටහනක් පුහුණු කරනු ලබන අතර, පසුව එම පුහුණුවෙන් ඉගෙන ගත් දේ තවත් දත්ත කට්ටලයක් මත තීරණ ගැනීමට යොදා ගනී.

"ජංගම දුරකථනවල සිට විදුලි වාහනවල සිට ජාලක ගබඩා කිරීම දක්වා සෑම ආකාරයකම බැටරි යෙදීම් සඳහාම, බැටරි ආයු කාලය සෑම පාරිභෝගිකයෙකුටම මූලික වැදගත්කමක් දරයි," අධ්‍යයනයේ කතුවරයෙකු වන ආර්ගොන් පරිගණක විද්‍යාඥ නෝවා පෝල්සන් පැවසීය. "බැටරියක් අසාර්ථක වන තෙක් දහස් වාරයක් චක්‍රීය කිරීමට සිදුවීම වසර ගණනාවක් ගත විය හැකිය; අපගේ ක්‍රමය විවිධ බැටරි ක්‍රියා කරන ආකාරය ඉක්මනින් තහවුරු කර ගත හැකි ආකාරයේ පරිගණක පරීක්ෂණ කුස්සියක් නිර්මාණය කරයි."

"දැනට, බැටරියක ධාරිතාව මැකී යන ආකාරය තක්සේරු කිරීමට ඇති එකම ක්‍රමය බැටරිය චක්‍රීය කිරීමයි," අධ්‍යයනයේ තවත් කතුවරියක් වන ආර්ගොන් විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාඥ සුසන් "සූ" බැබිනෙක් තවදුරටත් පැවසීය. "එය ඉතා මිල අධික වන අතර එය බොහෝ කාලයක් ගතවේ."

පෝල්සන්ට අනුව, බැටරි ආයු කාලයක් ස්ථාපිත කිරීමේ ක්‍රියාවලිය උපක්‍රමශීලී විය හැකිය. "යථාර්ථය නම් බැටරි සදහටම පවතින්නේ නැති අතර, ඒවා කොපමණ කාලයක් පවතින්නේද යන්න අප ඒවා භාවිතා කරන ආකාරය මෙන්ම ඒවායේ සැලසුම සහ ඒවායේ රසායන විද්‍යාව මත රඳා පවතී," ඔහු පැවසීය. "මේ දක්වා, බැටරියක් කොපමණ කාලයක් පවතිනු ඇත්දැයි දැන ගැනීමට එතරම් හොඳ ක්‍රමයක් නොතිබුණි. නව බැටරියක් සඳහා මුදල් වියදම් කිරීමට සිදුවන තෙක් ඔවුන්ට කොපමණ කාලයක් තිබේදැයි දැන ගැනීමට මිනිසුන්ට අවශ්‍ය වනු ඇත."

මෙම අධ්‍යයනයේ එක් සුවිශේෂී අංගයක් නම්, එය ආර්ගොන්හි විවිධ බැටරි කැතෝඩ ද්‍රව්‍ය මත සිදු කරන ලද පුළුල් පර්යේෂණාත්මක කටයුතු මත විශ්වාසය තැබීමයි, විශේෂයෙන් ආර්ගොන්ගේ පේටන්ට් බලපත්‍රලාභී නිකල්-මැන්ගනීස්-කොබෝල්ට් (NMC) මත පදනම් වූ කැතෝඩය. "අපට විවිධ රසායන විද්‍යාවන් නියෝජනය කරන බැටරි තිබුණා, ඒවා පිරිහීමට හා අසාර්ථක වීමට විවිධ ක්‍රම තිබෙනවා," පෝල්සන් පැවසීය. "මෙම අධ්‍යයනයේ වටිනාකම නම්, විවිධ බැටරි ක්‍රියා කරන ආකාරය පිළිබඳ ලක්ෂණයක් වන සංඥා එය අපට ලබා දීමයි."

මෙම ක්ෂේත්‍රය පිළිබඳ වැඩිදුර අධ්‍යයනයන් ලිතියම්-අයන බැටරිවල අනාගතයට මඟ පෙන්වීමේ හැකියාව ඇති බව පෝල්සන් පැවසීය. "අපට කළ හැකි එක් දෙයක් නම්, දන්නා රසායන විද්‍යාවක් මත ඇල්ගොරිතම පුහුණු කිරීම සහ නොදන්නා රසායන විද්‍යාවක් පිළිබඳ අනාවැකි පළ කිරීමට සැලැස්වීමයි," ඔහු පැවසීය. "අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම, දිගු ආයු කාලයක් ලබා දෙන නව සහ වැඩිදියුණු කළ රසායන විද්‍යාවන් වෙත යොමු කිරීමට ඇල්ගොරිතම අපට උපකාරී විය හැකිය."

මේ ආකාරයෙන්, යන්ත්‍ර ඉගෙනීමේ ඇල්ගොරිතමයට බැටරි ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය හා පරීක්ෂා කිරීම වේගවත් කළ හැකි බව පෝල්සන් විශ්වාස කරයි. “ඔබට නව ද්‍රව්‍යයක් ඇති බව කියමු, ඔබ එය කිහිප වතාවක් චක්‍රීය කරන්න. එහි ආයු කාලය පුරෝකථනය කිරීමට ඔබට අපගේ ඇල්ගොරිතම භාවිතා කළ හැකි අතර, පසුව ඔබට එය පර්යේෂණාත්මකව චක්‍රීය කිරීමට අවශ්‍යද නැද්ද යන්න පිළිබඳව තීරණ ගත හැකිය.”

"ඔබ රසායනාගාරයක පර්යේෂකයෙකු නම්, ඔබට ඒවා ඇගයීමට වේගවත් ක්‍රමයක් ඇති බැවින්, කෙටි කාලයක් තුළ තවත් බොහෝ ද්‍රව්‍ය සොයාගෙන පරීක්ෂා කළ හැකිය," බබිනෙක් තවදුරටත් පැවසීය.

"අධ්‍යයනය මත පදනම් වූ පත්‍රිකාවක්,"යන්ත්‍ර ඉගෙනීම සඳහා විශේෂාංග ඉංජිනේරු විද්‍යාව බැටරි ආයු කාලය කලින් පුරෝකථනය කිරීමට හැකියාව ලබා දුන්නේය.,” යන ලිපිය පෙබරවාරි 25 වන දින ජර්නල් ඔෆ් පවර් සෝර්ස් හි මාර්ගගත සංස්කරණයේ පළ විය.

පෝල්සන් සහ බැබිනෙක්ට අමතරව, පත්‍රිකාවේ අනෙකුත් කතුවරුන් අතර ආර්ගොන්ගේ ජෝසප් කුබල්, ලෝගන් වෝඩ්, සෞරබ් සක්සේනා සහ වෙන්ක්වාන් ලූ ද වෙති.

මෙම අධ්‍යයනයට අරමුදල් සපයන ලද්දේ ආර්ගොන් රසායනාගාරයෙන් මෙහෙයවන ලද පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන (LDRD) ප්‍රදානයක් මගිනි.