锂离子电池，例如电动汽车中使用的锂离子电池，需求量很大，预计2019年全球市场价值将达到331亿美元。但它们的高价格和短寿命需要先解决，才能用于更多消费者，能源和医疗产品。
Venkat Subramanian博士是圣路易斯华盛顿大学能源，环境和化学工程副教授，他的团队已经为锂离子电池开发人员开发了一种方法，可以在早期确定电池的新材料是否有效。该团队开发了一个免费提供的代码，电池开发人员可以将其用作模型，以确定锂离子电池充电所需的最佳配置以及可能对所用材料施加的任何应力。
“这是信封计算的背后，”锂离子电池专家Subramanian说。“在投入数百万美元用于全职制造之前，你可以开发类似于此的模型和代码，并查看这些初始数据，以推断并预测它将如何运作。”
该研究最近发表在物理化学化学物理学。
Subramanian说，在锂离子电池中，锂以颗粒状存储在颗粒内。金属进出颗粒，产生应力，开裂和潜在的失效。
“使用这种模型和算法，我们可以使用新开发的材料和那些因为产生显着应力而被认为是不良材料的材料，”Subramanian说。“将应力效应与优化算法相结合，可以帮助获得智能充电曲线，充分利用应力动态，确保电池更快充电。
Subramanian表示，此代码等软件开发是开发新型锂离子电池的重要部分。
“当为电池，太阳能和存储开发更新的材料和系统时，软件，算法和硬件的同步开发将变得非常重要，”Subramanian说。“我们不会等待10年，找到最好的材料和最好的电池，然后开始开发软件。你希望能够在我们开发新模型和算法时开始软件开发，然后将其调整为他们出现的新事物。