Исследователи из Национального института образования Наньянского технологического университета в Сингапуре совершили прорыв в области аккумуляторных технологий, решив одну из ключевых проблем цинк-ионных батарей с использованием искусственного интеллекта. Новый подход позволил создать батареи с рекордной эффективностью 99,8% и сроком службы более 4300 часов, что значительно превосходит возможности традиционных источников питания.

Главной проблемой цинк-ионных батарей были дендриты — игольчатые структуры, образующиеся при зарядке и вызывающие короткие замыкания, что снижало безопасность и долговечность. Команда под руководством доктора Эдисона Хуйсяна Анга применила ИИ и машинное обучение, чтобы обойти трудоемкие методы проб и ошибок. Ученые проанализировали более 168 000 комбинаций материалов, что заняло бы годы при использовании классических подходов.

В результате был обнаружен металл-органический каркас (MOF) на основе церия и железа, который предотвращает образование дендритов, повышая надежность и срок службы батарей. Разработанный MOF-интерфейсный слой улучшил безопасность, стабильность и производительность цинк-ионных батарей. Новые батареи выдержали 1400 циклов зарядки-разрядки, сохранив эффективность 99,8% и проработав более 4300 часов.

«Спрос на надежные системы хранения энергии растет с распространением возобновляемых источников, — отметил Анг. — Наша цель — создать долговечные, быстро заряжающиеся и экологичные батареи, которые сделают чистую энергию доступнее». Прорыв имеет значение не только для цинк-ионных батарей, но и для электроники, электромобилей и крупных энергосистем, где требуется устойчивое и эффективное хранение энергии.

ИИ позволил ускорить процесс разработки, моделируя поведение материалов и выявляя ранее недоступные для анализа комбинации. «ИИ — это не просто инструмент, а ключ к инновациям, которые изменят мир», — подчеркнул Анг.