清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Multi-objective optimization design of lithium-ion batteries based on deep learning and electrochemical-thermal-hydraulic-mechanical model

阳极 多物理 遗传算法 分类 计算机科学 功率(物理) 人工神经网络 阴极 联轴节(管道) 最大功率原理 代表(政治) 能量(信号处理) 替代模型 人工智能 储能 功率密度 压力(语言学) 统计模型 深度学习 电子工程 多尺度建模 主成分分析 工程类 校长(计算机安全) 工作温度 最高温度 实验设计 算法 进化算法 材料科学 发电
作者
Xingyu Jiang,P. Y. Li,Shaoxiao Ju,Hengyun Zhang
标识
DOI:10.1177/09544070261454010
摘要

Optimizing the performance and lifespan of lithium-ion batteries (LIBs) is critical. Existing multiphysics coupling models typically lack a more comprehensive representation of coupled physical mechanisms, which reduces simulation accuracy. This study proposes a hybrid multi-objective optimization framework that combines physics-based modeling with data-driven methods. An electrochemical–thermal–hydraulic–mechanical (ETHM) model is first introduced to accurately simulate electrochemical behavior, temperature rise, and the evolution of anode maximum principal stress. Based on orthogonal experimental design, cathode thickness, the porosity of both the anode and cathode, and anode initial lithium-ion concentration are selected as key design variables, and further validated through correlation analysis. A deep neural network (DNN), identified as the best-performing model among several machine learning (ML) approaches, is employed as a surrogate and coupled with the non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) to optimize energy density, power density, anode maximum principal stress, and maximum temperature. Compared with the baseline, the maximum energy and power density are increased by approximately 19% and 11%, respectively, while the minimum anode maximum principal stress and maximum temperature are reduced by 47% and 20%. This study confirms the feasibility of the hybrid framework, providing theoretical insights and practical guidance for designing next-generation high-performance LIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
高贵的鸿涛完成签到,获得积分10
7秒前
10秒前
开朗的雪瑶完成签到,获得积分10
11秒前
35秒前
zhanghao完成签到,获得积分10
37秒前
爱笑的白枫完成签到,获得积分10
45秒前
foxm完成签到,获得积分10
48秒前
楚科研完成签到 ,获得积分10
48秒前
57秒前
58秒前
悲凉的问安完成签到,获得积分10
59秒前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鲤鱼傻姑完成签到,获得积分10
1分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
烟花的应助被科研通管家采纳,获得20
1分钟前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
魔幻梦曼完成签到,获得积分10
1分钟前
dappy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
aimynora完成签到 ,获得积分10
1分钟前
怕孤独的梦寒完成签到,获得积分10
1分钟前
震动的醉蓝完成签到,获得积分10
1分钟前
凌宏完成签到,获得积分10
1分钟前
小新小新完成签到 ,获得积分10
2分钟前
顺心鼠标完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
儒雅的夏翠完成签到,获得积分10
2分钟前
高大星月完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
健壮的从寒完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
ze完成签到 ,获得积分10
2分钟前
包容的初阳完成签到,获得积分10
2分钟前
复杂曼荷完成签到,获得积分10
3分钟前
科研go完成签到,获得积分10
3分钟前
池雨完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
3分钟前
aaa完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7970223
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9436570
关于积分的说明 21043247
捐赠科研通 7546732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3373158
关于科研通互助平台的介绍 2508069
邀请新用户注册赠送积分活动 2405732