ඔබ ඉපදුණු දිනයේ ඔබ කොපමණ කාලයක් ජීවත් වේද යන්න මානසික රෝගියෙකු ඔබේ දෙමාපියන්ට පවසන බව සිතන්න.පර්යේෂණාත්මක දත්තවල තනි චක්‍රයක් වැනි කුඩා කාලයක් මත පදනම්ව බැටරි ආයු කාලය ගණනය කිරීම සඳහා නව පරිගණක ආකෘති භාවිතා කරන බැටරි රසායනඥයින්ට සමාන අත්දැකීමක් ලබා ගත හැකිය.

නව අධ්‍යයනයක දී, එක්සත් ජනපදයේ බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුවේ (DOE) Argonne ජාතික රසායනාගාරයේ පර්යේෂකයන් විසින් විවිධ බැටරි රසායන විද්‍යාවන්හි පුළුල් පරාසයක ආයු කාලය පුරෝකථනය කිරීමට යන්ත්‍ර ඉගෙනීමේ බලය වෙත යොමු වී ඇත.විවිධ බැටරි රසායන විද්‍යාව හයක් නියෝජනය කරන බැටරි 300 ක කට්ටලයකින් Argonne හි රැස් කරන ලද පර්යේෂණාත්මක දත්ත භාවිතා කිරීමෙන් විද්‍යාඥයින්ට විවිධ බැටරි කොපමණ කාලයක් චක්‍රය දිගටම ගමන් කරයිද යන්න නිවැරදිව තීරණය කළ හැකිය.

Argonne පර්යේෂකයන් විසින් විවිධ රසායන විද්‍යාවන් රාශියක් සඳහා බැටරි චක්‍ර ආයු කාලය පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට යන්ත්‍ර ඉගෙනුම් ආකෘති භාවිතා කර ඇත.(රූපය Shutterstock/Sealstep විසිනි.)

යන්ත්‍ර ඉගෙනීමේ ඇල්ගොරිතමයක් තුළ, විද්‍යාඥයින් විසින් පරිගණක වැඩසටහනක් මූලික දත්ත සමුදායක් මත අනුමාන කිරීමට පුහුණු කරන අතර, පසුව එම පුහුණුවෙන් ඉගෙන ගත් දේ වෙනත් දත්ත සමුදායක් මත තීරණ ගැනීමට සිදු කරයි.

"සෑම විවිධ ආකාරයේ බැටරි යෙදුම් සඳහා, ජංගම දුරකථන සිට විදුලි වාහන ජාල ගබඩා කිරීමට, බැටරි ආයු කාලය සෑම පාරිභෝගික සඳහා මූලික වැදගත් වේ," Argonne පරිගණක විද්යාඥ Noah Paulson, අධ්යයනය කතුවරයා පැවසීය.“බැටරිය අසාර්ථක වන තෙක් දහස් වාරයක් බයිසිකල් පැදීම සඳහා වසර ගණනාවක් ගත විය හැකිය.අපගේ ක්‍රමය මඟින් විවිධ බැටරි ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද යන්න ඉක්මනින් තහවුරු කර ගත හැකි ආකාරයේ පරිගණක පරීක්ෂණ කුස්සියක් නිර්මාණය කරයි.

"මේ වන විට, බැටරියක ධාරිතාව මැකී යන ආකාරය තක්සේරු කිරීමට ඇති එකම ක්‍රමය ඇත්ත වශයෙන්ම බැටරිය චක්‍රීය කිරීමයි" යනුවෙන් අධ්‍යයනයේ තවත් කතුවරයෙකු වන Argonne විද්‍යුත් රසායනඥ Susan "Sue" Babinec පැවසීය."එය ඉතා මිල අධික වන අතර එය බොහෝ කාලයක් ගත වේ."

පෝල්සන්ට අනුව, බැටරි ආයු කාලයක් ස්ථාපිත කිරීමේ ක්‍රියාවලිය උපක්‍රමශීලී විය හැකිය."යථාර්ථය නම් බැටරි සදාකාලිකව නොපවතින අතර ඒවා කොපමණ කාලයක් පවතින්නේද යන්න රඳා පවතින්නේ අප ඒවා භාවිතා කරන ආකාරය මෙන්ම ඒවායේ සැලසුම සහ රසායන විද්‍යාව මතයි," ඔහු පැවසීය.“මේ වන තුරු, බැටරියක් කොපමණ කාලයක් පවතිනු ඇත්දැයි දැන ගැනීමට හොඳ ක්‍රමයක් නොමැත.නව බැටරියක් සඳහා මුදල් වියදම් කිරීමට සිදුවන තෙක් මිනිසුන්ට දැන ගැනීමට අවශ්‍ය වනු ඇත.

අධ්‍යයනයේ එක් සුවිශේෂී අංගයක් නම්, එය විවිධ බැටරි කැතෝඩ ද්‍රව්‍ය මත, විශේෂයෙන් Argonne හි පේටන්ට් බලපත්‍රලාභී නිකල්-මැන්ගනීස්-කොබෝල්ට් (NMC) පදනම් වූ කැතෝඩය මත Argonne හි සිදු කරන ලද පුළුල් පර්යේෂණාත්මක වැඩ මත රඳා පැවතීමයි."අපි සතුව විවිධ රසායන විද්‍යාව නියෝජනය කරන බැටරි තිබුණා, ඒවා පිරිහීමට හා අසාර්ථක වීමට විවිධ ක්‍රම ඇති," පෝල්සන් පැවසීය."මෙම අධ්‍යයනයේ වටිනාකම නම් එය විවිධ බැටරි ක්‍රියා කරන ආකාරය පිළිබඳ ලක්ෂණයක් වන සංඥා අපට ලබා දීමයි."

මෙම ප්‍රදේශයේ වැඩිදුර අධ්‍යයනයෙන් ලිතියම්-අයන බැටරි වල අනාගතයට මග පෙන්වීමේ හැකියාව ඇති බව පෝල්සන් පැවසීය.“අපට කළ හැකි එක් දෙයක් නම්, දන්නා රසායන විද්‍යාවක ඇල්ගොරිතම පුහුණු කිරීම සහ එය නොදන්නා රසායන විද්‍යාව පිළිබඳ අනාවැකි පළ කිරීමයි,” ඔහු පැවසීය."අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම, දිගු ආයු කාලයක් ලබා දෙන නව සහ වැඩිදියුණු කළ රසායන විද්‍යාවේ දිශාවට යොමු කිරීමට ඇල්ගොරිතම අපට උපකාර විය හැක."

මේ ආකාරයෙන්, පෝල්සන් විශ්වාස කරන්නේ යන්ත්‍ර ඉගෙනීමේ ඇල්ගොරිතමයට බැටරි ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනය කිරීම සහ පරීක්ෂා කිරීම වේගවත් කළ හැකි බවයි.“ඔබට නව ද්‍රව්‍යයක් ඇති බව පවසන්න, ඔබ එය කිහිප වතාවක් බයිසිකල් කරන්න.ඔබට අපගේ ඇල්ගොරිතම භාවිතා කර එහි දිගු ආයු කාලය පුරෝකථනය කළ හැකිය, පසුව ඔබට එය පර්යේෂණාත්මකව දිගටම කරගෙන යාමට අවශ්‍යද නැද්ද යන්න පිළිබඳව තීරණ ගත හැකිය.

"ඔබ රසායනාගාරයක පර්යේෂකයෙක් නම්, ඔබට කෙටි කාලයක් තුළ තවත් බොහෝ ද්‍රව්‍ය සොයා ගැනීමට සහ පරීක්ෂා කිරීමට හැකි වන්නේ ඔබට ඒවා ඇගයීමට වේගවත් ක්‍රමයක් ඇති බැවිනි" යනුවෙන් Babinec වැඩිදුරටත් පැවසීය.

අධ්යයනය මත පදනම් වූ පත්රිකාවක්, "යන්ත්‍ර ඉගෙනීම සඳහා විශේෂාංග ඉංජිනේරු විද්‍යාව බැටරි ආයු කාලය කලින් පුරෝකථනය කිරීම සක්‍රීය කළේය, ජර්නල් ඔෆ් පවර් සෝර්සස් හි පෙබරවාරි 25 අන්තර්ජාල සංස්කරණයේ පෙනී සිටියේය.

පෝල්සන් සහ බබිනෙක්ට අමතරව, පත්‍රිකාවේ අනෙකුත් කතුවරුන් අතර ආර්ගොන්ගේ ජෝසප් කුබල්, ලෝගන් වෝඩ්, සෞරබ් සක්සේනා සහ වෙන්කුවන් ලු ඇතුළත් වේ.

මෙම අධ්‍යයනයට අරමුදල් සපයන ලද්දේ Argone රසායනාගාර අධ්‍යක්ෂණය කරන ලද පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන (LDRD) ප්‍රදානයක් මගිනි.