La révolution des batteries : les ordinateurs et l’IA mènent l’avenir du stockage d’énergie
Grâce aux robots à batterie Aurora, les chercheurs de l'Empa espèrent accélérer le développement de nouveaux systèmes de stockage d'énergie indispensables. Le projet Aurora fait partie du programme de recherche européen Battery2030+, qui a récemment reçu plus de 150 millions d'euros de financement de l'Union européenne. Le projet s'inscrit en outre dans le cadre de l'initiative «Open Research Data» du Conseil des EPF, qui promeut la numérisation et le libre accès aux données de recherche. Le monde a un besoin urgent de nouveaux systèmes de stockage d’énergie. Développer des concepts de batteries complètement nouveaux et explorer leur potentiel est actuellement un long processus.
Corsin Battaglia, directeur du laboratoire des matériaux de conversion énergétique de l'Empa à Diebendorf et professeur à l'ETH Zurich, souligne : « Notre objectif est d'accélérer ce processus. Cette accélération se reflète actuellement sous la forme de la plate-forme robotique Aurora. La plate-forme prendra en charge la sélection des matériaux, l'assemblage et l'analyse entièrement automatisés et autonomes des cellules de batterie en laboratoire."Dans le cadre de la plateforme européenne d'accélération des matériaux établie dans le cadre du projet européen Battery2030+ BIG-MAP, l'objectif est d'accélérer environ dix fois les processus de développement actuels.
Pour une recherche et un développement de batteries compétitifs à l’échelle internationale, les étapes longues et sujettes aux erreurs du processus d’innovation sont désormais automatisées grâce à Aurora. La plate-forme robotique est actuellement en cours de développement dans le laboratoire de l'Empa en collaboration avec Chemspeed Technologies AG.
Svalotto-Ferro, chercheur à l'Empa, met en œuvre les étapes de travail et"entraînement"Aurore."Lorsque les robots pèsent, dosent et assemblent des composants individuels de batterie avec une précision constante, lancent et terminent avec précision des cycles de charge et effectuent d'autres étapes répétitives, les chercheurs peuvent utiliser les données générées pour faire avancer le processus d'innovation."il a dit.
Cependant, à l’avenir, Aurora apprendra également à travailler de manière autonome. Grâce à l'apprentissage automatique, Aurora AI peut créer des modèles mathématiques et décider quelles expériences doivent être menées ensuite, ainsi que quels matériaux et composants sont particulièrement prometteurs pour les applications de batterie souhaitées.
Étant donné qu'Aurora AI peut être utilisée indépendamment des matériaux, de la chimie des batteries et de la production d'électricité, elle pourrait être utilisée non seulement pour améliorer les batteries lithium-ion, mais également pour développer à l'avenir des batteries sodium-ion de remplacement ou des batteries dotées de mécanismes d'auto-guérison. Avec Aurora, les chercheurs peuvent surveiller et évaluer efficacement les nombreuses étapes du processus de développement et de fabrication des cellules de batterie, et peuvent remonter les données jusqu'à la source à tout moment. Ils peuvent également rendre les prototypes de laboratoire (tels que les batteries à eau salée ou les batteries à semi-conducteurs) plus efficaces et plus fiables. Une introduction rapide sur le marché accélérera encore le processus d’innovation et fournira une stratégie numérique globale en matière de R&D pour l’Industrie 4.0.