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AI赋能电池研发新突破:小规模测试精准预测寿命 加速技术革新进程

   时间:2026-02-09 16:23:14 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

科学家在电池研发领域取得突破性进展,一套基于机器学习的新型工具可大幅缩短电池原型开发周期。该系统由密歇根大学团队开发,通过分析少量实验数据即可精准预测电池寿命,有望将传统需要数月甚至数年的测试流程压缩至数天完成。

传统电池测试需经历数百至数千次充放电循环,而新模型仅需50次循环数据即可完成寿命估算。研究团队构建的"智能体式"AI框架包含三个核心模块:学习者负责筛选潜在电池配方并进行初步测试;解释器通过物理模型解析实验数据;预言者则结合历史数据与物理规律给出最终预测。这种分工协作模式使测试能耗降低95%,同时保持了高预测精度。

该系统的创新之处在于突破表面电信号分析,深入解析电极材料在高温、应力等条件下的物理化学变化规律。研究显示,即使仅用圆柱电池数据训练,模型仍能准确预测柔性软包电池的寿命,证明其捕捉到了电池老化的普适性机制。这种跨形态泛化能力使其适用于从消费电子到电动汽车的各类电池产品。

在验证阶段,加州电池企业法尔瑞斯能源提供了真实测试数据与软包电池样本。实验表明,新方法可在数天内完成可靠寿命预测,而传统方法需要1000次以上循环测试,耗时长达数年。能耗方面,AI预测的耗电量仅为传统实验室测试的5%,显著降低了研发成本。

研究团队正拓展系统功能,目前已着手开发安全极限预测、充电速率优化等新模块,并尝试筛选适用于下一代锂离子电池的材料组合。该框架的设计灵感源自发现式学习理论,通过模拟人类研究者的探索过程,实现数据积累与模型优化的良性循环。随着数据集不断扩充,系统将逐步具备自主科学推理能力,最终可跳过完整实验流程直接给出预测结果。

这项突破不仅限于电池领域,其基于物理规律的建模方法具有广泛适用性。研究团队指出,类似框架可移植到化学、材料科学等依赖长时间实验的学科,为解决复杂科学问题提供全新范式。目前相关技术已进入工程化应用阶段,预计将在未来两年内实现商业化落地。

 
 
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