Изкуствен интелект измисли рекорден въглероден материал за суперкондензатори
С помощта на изкуствен интелект химици от Съединени американски щати създадоха нов въглероден материал за суперкондензатори с усъвършенствани физикохимични и електрохимични свойства. Тези устройства се употребяват в регенеративните спирачни системи, спомагателните източници на сила и силовата електроника. В съпоставяне с най-хубавите търговски аналози той е кадърен да съхранява четири пъти повече сила.
Най-известните устройства за предпазване на сила са батериите. Те преобразуват химическата сила в електрическа и я съхраняват съвършено. За разлика от тях кондензаторите съхраняват силата под формата на електрическо поле и не могат да съхраняват толкоз доста, колкото батериите в единица размер, само че не губят способността си да задържат заряда след доста цикли. Суперкондензаторите, които се инсталират да вземем за пример в електрическите рейсове, могат да съхраняват повече заряд от кондензаторите и да се разреждат и презареждат по-бързо от батериите.
Суперкондензаторите се състоят от два електрода, разграничени и сложени в електролит. Електродите нормално са направени от шуплест въглерод, който обезпечава огромна повърхнина за запазване на електростатичния заряд. Използвайки машинно образование, специалисти от Националната лаборатория Оук Ридж сътвориха профилиран AI модел за създаване на „ идеалния материал “ за електродите, оповестява Phys.org.
Моделът предвижда, че най-големият потенциал за въглероден електрод може да бъде 570 фарада на грам, в случай че е легиран с О2 и азот. След като синтезирали материала по препоръчаната рецепта, учените го тествали и открили, че потенциалът му е даже по-висок от планувания – 611 фарада на грам. Това е четири пъти повече от нормалния материал, употребен за изработката на суперкондензатори.
Второто изискване за триумф е била концепцията за съчетание на два типа пори във въглеродния материал: мезопори с диаметър сред 2 и 50 nm и микропори, по-малки от 2 nm. Повърхностната повърхност се оказва една от най-големите за такива материали – над 4000 квадратни метра на грам. Освен това посредством пробен разбор химиците откриха, че комбинацията от мезопори и микропори обезпечава освен най-голямата повърхностна повърхност, само че и канали за транспорт на електролити.
Изследването има голям капацитет да форсира създаването и усъвършенстването на електродите за суперкондензатори, уверени са създателите. Сега учените разполагат с повече данни за по-нататъшното образование на нови AI модели, които търсят нови материали.
