釩液流電池(VFB)具有安全性高，循環(huán)壽命長(zhǎng)和效率高等優(yōu)點(diǎn)，有望用于固定式大規(guī)模儲(chǔ)能。VFB系統(tǒng)的成本主要取決于VFB電池組，電解質(zhì)和控制系統(tǒng)。從關(guān)鍵材料到電池架構(gòu)，由于復(fù)雜的因素，從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)規(guī)模的VFB堆棧開發(fā)都可能需要進(jìn)行多年的實(shí)驗(yàn)。

為了加速VFB的商業(yè)化，需要新穎的方法來準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)VFB堆棧和其他系統(tǒng)的性能和成本。

最近，由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(DICP)的李憲峰教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的策略，以預(yù)測(cè)和優(yōu)化VFB的性能和成本。

李教授說：“我們使用AI技術(shù)來提高效率，減少研究時(shí)間，并為VFB的研發(fā)提供重要指導(dǎo)。” “這可能會(huì)加速VFB的商業(yè)化。”

這項(xiàng)工作于9月22日發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》上。

所提出的策略以工作電流密度為主要特征，而堆疊的材料和結(jié)構(gòu)為輔助特征。

該機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以高精度地預(yù)測(cè)VFB堆的電壓效率，能量效率和電解質(zhì)利用率，以及VFB系統(tǒng)的功率和能量成本。

此外，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的模型系數(shù)，提出了VFB電池組的未來研發(fā)方向，即在更高電壓效率和更高電解質(zhì)利用率的條件下開發(fā)高功率密度VFB電池組。

這項(xiàng)工作不僅對(duì)VFB堆棧的研發(fā)具有重要意義，而且還突出了將機(jī)器學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合以優(yōu)化和預(yù)測(cè)復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為的前景。