盡管電動汽車越來越受歡迎，但許多消費(fèi)者仍對換車猶豫不決。一個原因是電動車充電時間過長，但加快充電過程可能會損壞電池，縮短使用壽命。研究人員22日在美國化學(xué)學(xué)會秋季會議上報告說，他們設(shè)計了一種超快速充電方法，可以在10分鐘或更短時間內(nèi)為不同類型的電動汽車電池供電，而不會造成傷害。

　　研究工作人員可以表示，快速發(fā)展充電是提高中國消費(fèi)者信心和全面系統(tǒng)采用電動汽車的關(guān)鍵，這將使車輛進(jìn)行充電非常類似于在加油站加油。

給電動汽車中的鋰離子電池充電的過程是一個微妙的平衡動作。 當(dāng)電池充電時，鋰離子從裝置的一側(cè)（陰極）遷移到另一側(cè)（陽極）。 只要鋰離子移動得很快，電池充電就會更快，但有時鋰離子不會完全進(jìn)入陽極。 在這種情況下，鋰金屬會積聚起來，這會觸發(fā)電池早期故障，也會導(dǎo)致陰極磨損和破裂。 所有這些問題都會縮短電池的壽命和車輛的有效行駛里程。

解決這個難題的一個辦法就是改進(jìn)充電協(xié)議，在最大限度地提高速度的同時，避免損壞目前車輛上使用的許多不同類型的電池。但是開發(fā)最好的協(xié)議需要大量數(shù)據(jù)來理解各種方法如何影響這些設(shè)備的壽命、效率和安全性。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來整合充電數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建一種獨(dú)特的充電協(xié)議。通過輸入許多鋰離子電池在充電和放電周期中的狀態(tài)信息，科學(xué)家們訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)分析來預(yù)測電池的壽命以及不同設(shè)計最終失敗的方式。然后，該團(tuán)隊(duì)將數(shù)據(jù)反饋到分析中，以確定和優(yōu)化隨后在真實(shí)電池上測試的新協(xié)議。

　　研究分析結(jié)果進(jìn)行顯示，新方法在短時間內(nèi)可以顯著增加了企業(yè)進(jìn)入電池的能量。研究管理人員能夠觀察到電池在10分鐘內(nèi)充電到90％以上，且沒有鋰電鍍或陰極開裂。而目前的方法充其量只能在大約半小時內(nèi)讓電動汽車充滿電。機(jī)器通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型的一個發(fā)展優(yōu)勢主要在于它將協(xié)議與電池中實(shí)際情況發(fā)生的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象聯(lián)系結(jié)合起來。

研究人員計劃利用他們的模型來開發(fā)更好的方法，并幫助設(shè)計新的鋰離子電池，以實(shí)現(xiàn)快速充電。 研究人員說，他們的最終目標(biāo)是讓電動汽車“告訴”充電站如何快速、安全地為特定的電池供電。