Méghozzá úgy, hogy nem károsítja az akkumulátort, ami hosszú távon probléma lehet sok gyorstöltési technológiánál.

Kutatók szerint az egyik fő ok, amiért az emberek nem váltanak át elektromos autókra (az egy töltéssel megtehető távolságon kívül), az a hosszú töltési idő. Bár már léteznek gyorstöltők, ezek hosszú távon károsíthatják az akkumulátorokat. Erre találhatott megoldást most egy amerikai kutatócsoport.

„A gyorstöltés a kulcsa a fogyasztói bizalom növelésének és az elektromos járművek általános elterjedésének” – mondja a tanulmány szerzője, Eric Dufek egy sajtóközleményben. „Lehetővé tenné, hogy a jármű töltése nagyon hasonló legyen a benzinkútnál történő tankoláshoz.”

Ha a technológia széles körben elérhetővé válik, segíthet bizonyos országoknak, például az Egyesült Királyságnak elérni azt a célt, hogy 2030-ra véget érjen a gázüzemű autók értékesítése. Az elektromos járműveket tápláló lítium-ion akkumulátorok töltése kényes művelet: ideális esetben a sofőrök a lehető leggyorsabban szeretnének letudni, hogy visszatérhessenek az útra, de a jelenlegi technológiával a folyamat felgyorsítása többet árthat, mint használna.

A lítium-ion akkumulátor töltésekor a lítium-ionok az eszköz egyik oldaláról a másikra vándorolnak: a katódról az anódra. A lítium-ionok gyorsabb vándorlásával az akkumulátor gyorsabban töltődik, de néha az ionok nem jutnak be teljesen az anódba, ebben a helyzetben pedig lítium-fém halmozódhat fel, és ez korai akkumulátor-meghibásodáshoz vezethet. A rossz működés a katód kopását és repedését is okozhatja. Mindezek a problémák csökkentik az akkumulátor élettartamát és az elektromos járművek hatótávolságát.

A töltés felgyorsítása az akkumulátor-sérülések elkerülése mellett hatalmas mennyiségű adatot igényel arról, hogyan befolyásolja az eszköz élettartamát, hatékonyságát és biztonságát. Szintén fontos figyelembe venni az akkumulátorok kialakítását és állapotát, valamint azt, hogy a töltési mód hogyan illeszkedik az elektromos hálózat infrastruktúrájába.

Dr. Dufek és munkatársai a töltési adatokat elemző gépi tanulási technikák segítségével igyekeztek ezt orvosolni, és egyedi töltési módszereket hoztak létre. Számos lítium-ion akkumulátor állapotáról a töltési és kisütési ciklusok során bevitt információkkal a tudósok képesek voltak előre jelezni az élettartamot és azt, hogy a különböző konstrukciók következtében az akkumulátorok milyen módon fognak végül meghibásodni. A csapat ezután az adatokat visszavezette, és azonosította és optimalizálta az új módszereket, amelyeket végül valódi akkumulátorokon teszteltek.

A fejlesztés nagy előrelépés a jelenlegi módszerekhez képest, amelyek közül a legjobbak körülbelül 30 perc alatt képesek teljesen feltölteni egy elektromos járművet.

Míg sok kutató olyan módszereket keres, amelyekkel szupergyors töltés érhető el, dr. Dufek szerint a gépi tanulási modelljük egyik előnye, hogy a töltési módszereket az akkumulátorban ténylegesen zajló fizikához köti. A kutatók most azt tervezik, hogy modelljükkel jobb módszereket dolgoznak ki, és új, gyorstöltésre tervezett lítium-ion akkumulátorokat terveznek.