Cuộc cách mạng pin: Máy tính và AI dẫn đầu tương lai của việc lưu trữ năng lượng
Các nhà nghiên cứu của Empa hy vọng sẽ tăng tốc độ phát triển các hệ thống lưu trữ năng lượng mới rất cần thiết với sự trợ giúp của robot chạy pin Aurora. Dự án Aurora là một phần của chương trình nghiên cứu Châu Âu Battery2030+, gần đây đã nhận được hơn 150 triệu euro tài trợ từ Liên minh Châu Âu. Hơn nữa, dự án này là một phần của sáng kiến “Dữ liệu nghiên cứu mở” của Hội đồng ETH, nhằm thúc đẩy số hóa và truy cập miễn phí vào dữ liệu nghiên cứu. Thế giới đang có nhu cầu cấp thiết về việc lưu trữ năng lượng mới. Việc phát triển các khái niệm pin hoàn toàn mới và khám phá tiềm năng của chúng hiện là một quá trình lâu dài.
Corsin Battaglia, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Vật liệu Chuyển đổi Năng lượng Empa ở Diebendorf và giáo sư tại ETH Zurich, nhấn mạnh: “Mục tiêu của chúng tôi là đẩy nhanh quá trình này. Khả năng tăng tốc này hiện được phản ánh dưới dạng nền tảng robot Aurora. Nền tảng này sẽ đảm nhận việc lựa chọn, lắp ráp và phân tích vật liệu tự động hoàn toàn trong tương lai của các tế bào pin trong phòng thí nghiệm."Là một phần của Nền tảng tăng tốc vật liệu châu Âu được thiết lập trong dự án BIG-MAP châu Âu 2030+, mục tiêu là đạt được tốc độ tăng tốc khoảng 10 lần so với các quy trình phát triển hiện tại.
Để nghiên cứu và phát triển pin có tính cạnh tranh quốc tế, các bước tốn thời gian và dễ xảy ra lỗi trong quy trình đổi mới hiện đang được tự động hóa bằng Aurora. Nền tảng robot hiện đang được phát triển thêm trong phòng thí nghiệm Empa cùng với Chemspeed Technologies AG.
Nhà nghiên cứu Svalotto-Ferro của Empa đang thực hiện các bước công việc và"đào tạo"Rạng Đông."Khi robot cân, định lượng và lắp ráp các thành phần pin riêng lẻ với độ chính xác không đổi, bắt đầu và hoàn thành chu kỳ sạc một cách chính xác cũng như thực hiện các bước lặp đi lặp lại khác, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu được tạo ra để thúc đẩy quá trình đổi mới tiến lên phía trước,"anh ấy nói.
Tuy nhiên, trong tương lai, Aurora cũng sẽ học cách làm việc tự chủ. Bằng cách sử dụng máy học, Aurora AI có thể tạo ra các mô hình toán học và quyết định những thử nghiệm nào sẽ được tiến hành tiếp theo cũng như những vật liệu và thành phần nào đặc biệt hứa hẹn cho các ứng dụng pin mong muốn.
Vì Aurora AI có thể được sử dụng độc lập với vật liệu, hóa học pin và sản xuất điện nên nó không chỉ được sử dụng để cải tiến pin lithium-ion mà còn để phát triển pin natri-ion thay thế hoặc pin có cơ chế tự phục hồi trong tương lai. Với Aurora, các nhà nghiên cứu có thể giám sát và đánh giá hiệu quả nhiều bước quy trình trong quá trình phát triển và sản xuất pin, đồng thời có thể truy tìm dữ liệu về nguồn bất cứ lúc nào. Họ cũng có thể tạo ra các nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm (chẳng hạn như pin nước mặn hoặc pin thể rắn) hiệu quả hơn và đáng tin cậy hơn. Việc giới thiệu nhanh chóng ra thị trường sẽ đẩy nhanh hơn nữa quá trình đổi mới và cung cấp chiến lược kỹ thuật số toàn diện về R&D cho Công nghiệp 4.0.