Las nuevas técnicas de microscopía de alta resolución permiten llegar a ese nivel de detalle y la Inteligencia Artificial (IA) ayuda a comprender lo que está sucediendo en el interior de las celdas de una batería LFP. Imagen de Yo-Co-Man, Wikimedia Commons.

Un equipo de científicos ha empelado técnicas de inteligencia artificial para analizar las imágenes a escala atómica que les permiten conocer como es exactamente el proceso de degradación de las baterías.

El artículo publicado en la revista Nature Materials describe como los investigadores de la Universidad de Stanford, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, el MIT y la Universidad de Lyon han empleado técnicas de inteligencia artificial en busca de la batería indestructible. Mediante el análisis de las imágenes microscópicas a escala atómica del proceso químico que se da en su interior es posible comprender el mecanismo de desgaste y, eventualmente, lograr que las baterías del futuro duren mucho más que las actuales.

El grupo de científicos analizó específicamente las baterías LFP. William Chueh, autor principal del estudio explica que las baterías son como una taza de café de cerámica que se expande y se contrae cuando se calienta y se enfría. Estos cambios conducen irremediablemente a fallos en su estructura química. “En una batería recargable los materiales hacen lo mismo cada vez que se produce un ciclo de carga y descarga”.

Chueh señaló que en la batería, no es la temperatura lo que causa las fisuras, sino la tensión mecánica que los materiales tienen entre sí con cada ciclo de carga. “Desafortunadamente, no sabemos mucho sobre lo que sucede a escala nanométrica donde se unen los átomos”. Según Chueh las nuevas técnicas de microscopía de alta resolución permiten llegar a ese nivel de detalle y la Inteligencia Artificial (IA) ayuda a comprender lo que está sucediendo. “Por primera vez, podemos visualizar y medir estas fuerzas en la escala de un solo nanómetro”.

El rendimiento de cualquier material es función tanto de su química como de la interacción física en el material a escala atómica, un concepto al que el científico denomina “quimio-mecánica”. Cuanto más pequeña es la escala más diversos son los átomos que componen el material y más difícil es predecir cómo se comportará. Por eso, el empleo de IA para estudiar las interacciones atómicas en las escalas más pequeñas es una innovación que ha permitido a los investigadores explorar lo que sucede con los electrodos en las celdas de batería LFP.

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Los científicos buscan la batería indestructible empleando la inteligencia artificial

Escrito por Alberto Pérez