Científicos rusos han creado un sensor óptico de IA que rastrea en tiempo real el nivel de carga de las baterías de flujo de vanadio. Utiliza los datos obtenidos para ajustar el funcionamiento de la batería y aumentar su vida útil. El desarrollo se llevó a cabo en las instalaciones de NUST MISIS.
Nuestro sensor tiene en cuenta los cambios en las concentraciones de los componentes activos y se autocalibra durante el funcionamiento. Utiliza IA, que analiza los parámetros de la batería y ajusta el modo de funcionamiento. Como resultado, se reduce el error en la determinación del estado de carga, ya que se excluye la influencia de las reacciones secundarias y la acumulación de productos de descomposición en el electrolito.
Las baterías de flujo de vanadio representan uno de los métodos más prometedores de almacenamiento de energía, que supera a las baterías de litio existentes en muchos parámetros. Su uso se ve limitado por el hecho de que los desarrolladores no han tenido hasta ahora los métodos necesarios para determinar con precisión el nivel de carga.
Alexei Kuzin, empleado del laboratorio de sensores fotónicos de gas de NUST MISIS, explicó que en las baterías de vanadio es difícil calcular con precisión la carga restante. Según él, los métodos tradicionales, como la culombimetría o la medición del voltaje en un circuito abierto, pueden acumular errores con cada carga y descarga.
Los científicos rusos prestaron atención a los cambios significativos en el índice de refracción del electrolito durante el funcionamiento. Basándose en esta idea, crearon un nanochip con microcanales y un resonador de anillo fotónico, que monitorea constantemente las propiedades ópticas del electrolito, relacionadas con el cambio en la concentración de iones de vanadio.
Los datos recogidos por el chip se procesan mediante un sistema de aprendizaje automático, que determina el nivel de carga y ajusta el funcionamiento de la batería si es necesario. Los experimentos confirmaron la alta precisión del sistema.
