Зарядка литий-ионных батарей электромобилей — деликатный и сложный процесс, требующий соблюдения баланса. В идеале водители хотят максимально ускорить его, но с современными технологиями это чревато вредом для аккумулятора. Если ионы лития двигаться от катода к аноду слишком быстро, возникает риск износа катода, сокращения запаса хода и преждевременного выхода батареи из строя.

Одно из решений этой проблемы — модификация протокола зарядки таким образом, чтобы оптимизировать скорость без побочных эффектов, пишет Science Daily. Но разработка оптимальных протоколов требует огромного объема данных об условиях эксплуатации, производительности, безопасности, конструкции батарей. Команда ученых из Национальной лаборатории Айдахо применила для этих целей машинное обучение. Полученные экспериментальные протоколы они протестировали на реальных аккумуляторах.

«Мы значительно повысили объем энергии, который входит в элемент питания за краткий отрезок времени, — сказал Эрик Дюфек, один из исследователей. — Сейчас мы видим, как батарея заряжается до 90% с лишним за 10 минут без плакирования лития или появления трещин на катоде».

Современным методам зарядки пока не доступна возможность пополнения аккумулятора автомобиля почти до 100% всего за 10 минут — приходится ждать самое меньшее полчаса или час.

Исследователи планируют использовать свою модель для разработки еще более совершенных методов и способствовать проектированию новых литий-ионных батарей, оптимизированных под быструю зарядку. Их конечная цель: чтобы электромобили сами сообщали зарядочным станциям, как быстрее и безопаснее зарядить батарею данного типа.

Намечающийся дефицит лития заставляет производителей аккумуляторов искать другие способы удовлетворения потребностей электротранспорта и мобильной электроники. Одной из альтернатив литиевым батареям стали натриевые — более дешевые, безопасные и доступные. Американская компания Natron планирует начать массовое производство своих прорывных натрий-ионных аккумуляторов с невероятным сроком службы и сверхбыстрой скоростью зарядки уже в следующем году.