Science| 机器学习助力锂电池的最深处开发

正方形图S3 有机微信息神经局域网的先此前和各不相同基本粒子分割原理的比较

导致破损的基本粒子是磁生物简化学太快速启动时三处理过程之此前过度适用的基本粒子。它们的自由空数间特有种和排列成是自由空数间举例来说负极效用的证据。如正方形图2A和B请注意，导致破损的基本粒子稀疏地特有种在10次气简化的负极之此前，其分子量在进一步气简化时减更高，在50次气简化的负极之此前兼具更为密集的相聚（如放大正方形图请注意）。正方形图2C分别说明了了10次气简化和50次气简化负极之此前两个毗连导致破损基本粒子相数间距离的均最大值。在气简化50次的负极之此前可以通过观察到向更长距离的漂移，这指造出配散基本粒子簇内依赖于并行现象。

正方形图2 启动时磁池负极之此前的表征基本粒子损害

本文进行时了理论数学模型，以认识到NMC基本粒子在各不相同气简化之此前的损害和铬重排暴力行为。我们构思磁生物简化学活性和机器损害相数间的相作用闭环NMC基本粒子的效不下。加深的正磁荷静止状态则会加剧更为导致的导致后果，例如基本粒子损害和基本粒子与薄膜剂的脱粘。相对来说来说，机器损害减更高了铬重排的价格，并可抑制了单个基本粒子的磁生物简化学活性。由于磁生物简化学活性和机器损害相数间的平衡，相联磁容器在顺延的气简化之此前实现了更为并行的暴力行为。为了验证这一推论，我们进行时了有限元比对，以虚拟NMC磁容器的磁生物简化学响应和机器损害，该磁容器由三个圆锥形NMC活性基本粒子组成，这些活性基本粒子被兼具各不相同磁导不下的匀多孔碳/PVC(CB)周围突入（正方形图3）。计算数学模M-的目的不是猎杀相联磁容器之此前所有具体的微观结构建筑设计先此前。也就是说，我们的目标是遗传物质铝合金之此前的显著有机微，使活性NMC基本粒子被各不相同总微的薄膜剂构成，从而单个基本粒子演化成各不相同的配散薄膜局域网。在这个简简化数学模M-之此前，远三处的颇高锂和更高锂CBs的锂各不相同。该数学模M-推论液微胶体浸泡在多孔CB周围之此前，因此液微胶体之此前的铬离子完全可以沾染NMC基本粒子。我们在每个活性基本粒子的内邻近设置了各不相同的CB构成不下，如正方形图3A请注意。与更高锂炭黑突入的边界相比，颇高锂炭黑上的活性基本粒子编辑器配生的磁生物催简化更为太快。因此，从第一次启动时三处理过程之此前的各不相同分子量特有种（C/Cmax）推断，每个活性基本粒子境况各不相同的磁生物简化学社交活动（正方形图3B）。

正方形图3 磁生物简化学活性和NMC磁容器机器过热的有限元比对

磁生物简化学活性和机器损害相数间的调制缩小了Li分子量随等离子气简化的变异。从相乘铬分子量正方形图(正方形图3B)和铬分子量在三种NMC固体数间的变异正方形图(正方形图3C)可以看造出，分子量圆弧随着启动时磁池运营而收敛。在作用力三处理过程之此前，铬的合成使NMC基本粒子的晶格重量缩小。NMC固体(弹性模量~ 140 GPa)和CB固体(弹性模量~ 2 GPa)的力学效不下变异较大，则会在编辑器三处显现出紧急失配。失配的顶点消失在启动时三处理过程的副标题，这可以从正方形图3D之此前损害特有种的散度以及正方形图3E之此前与平均损害的对应差异之此前看造出。

NMC基本粒子数间的非软性损害开始后，单个损害圆弧消失分简化(正方形图3D)。单个NMC基本粒子有机微——即颇高锂和更高锂CBs的各不相同构成——立即了中期气简化之此前的非匀损害总微。通过连续的等离子和启动时三处理过程，磁生物简化学活性和机器损害相数间的调制减缓了系统内的不平衡（通过正磁荷转移的编辑器磁阻）。因此，所有三种基本粒子的损害水平趋于一致，指造出系统朝着并行暴力行为的路径配展。此内外，对于带有更为多NMC活性基本粒子的系统，我们通过观察到了多种不同的并行损害暴力行为改变（正方形图S4）。颇高薄膜不下和更高薄膜不下CB周围的内邻近沾染变异则会对每个基本粒子显现出非均相重排。初始配散后，单个基本粒子的损害通过反馈到磁生物简化学社交活动进行时闭环，该磁生物简化学社交活动在相联负极之此前向并行暴力行为配展。

正方形图S4 包含五个 NMC 活性固体的半启动时磁池固定式的磁生物简化学活性和机器损害的附加有限元比对结果

基本粒子损害和铬离子分子量从假定证实了铝合金磁容器从异步到并行的分支三处理过程。这种改变的配生有多种原因，如基本粒子自身一般来说、与邻近基本粒子的相作用以及CB周围。为了从磁容器基本粒子的本质或之外物理形式来探究其分支组态，通过一个可暗示的机器进修方法论比对了三维层析扫描数据集。

适用2000多个可信标识的NMC固体，我们合成了它们的结构建筑设计、生物简化学和有机微有机微。更为具微地说，我们将基本粒子一般来说分成四个各不相同的组：右边、生物简化合物、基本粒子结构建筑设计和配散有机微（如表S1和正方形图S5请注意；总共合成了24个一般来说）。如正方形图S6请注意，这些合成的基本粒子一般来说在其各自的均最大值之此前表现造出各不相同的有机微。洞察它们相数间的相联系十分简单，可以从更为先进的计算和数学模型原理之此前受益。

正方形图S5 从已标识的 NMC 基本粒子之此前合成的迥然各不相同一般来说的正方形科多尔

正方形图S6 迥然各不相同一般来说的统计比较

我们透过机器进修的的配展来数学模型一般来说相数间的联系和依赖联系，即磁容器基本粒子一般来说的描述符（正方形图S7）。数学模M-必须既可信又可暗示。为了概述启动时磁池磁容器稳健性的相交织的放宽环境因素，我们通过一般来说关联和损害紧接著探究了磁容器NMC基本粒子在启动时磁池层面生物简化学之此前的参与总微。这两个步骤是适用等价简化备用编解码器神经局域网和随机荒野（RF）紧接著收尾的。SHAP（Shapley表示法暗示）用以对紧接著三处理过程之此前基本粒子一般来说对基本粒子损害总微的必要性进行时加权，这必需地洞察了各不相同微观结构建筑设计有机微对我们负极之此前每个基本粒子损害轮廓的助益。呈圆形正方形图用以好处地图形各不相同基本粒子一般来说相数间的Pearson校正。与SHAP最大值独创，RF不仅可以包括可信的紧接著结果，还可以暗示所有匹配一般来说对单个预测以及一个系统洞察的冲击。

正方形图S7 兼具可暗示机器进修方法论的比对渠道正方形科多尔

具微而言，备用编解码器神经局域网通过编解码器局域网（正方形图S8）将匹配一般来说缓冲为潜在维度（LDs），由于其进修非线性函数的能力和良好的可暗示性，编解码器局域网已被广泛应用以科学配现。分别计算10次气简化和50次气简化负极的两个数据集集的LDs，并随后通过Pearson关联性涉及联。如正方形图S9请注意，在这两种情况下，各不相同的LDs说明了造出交织的联系。呈圆形正方形图之此前的每个数据集流代表一个LD，两个数据集流相数间的相互连接暗示它们相数间兼具相对来说较颇高的关联性。相联系数的大写字母(+/−) 并不一定联系的路径。对于10个气简化的负极，此前五个LD只不过是独立国家的。随着更为多LDs的加入，我们开始通过观察它们相数间的关联性。对于50次气简化的负极，除了公共相互连接内外，还消失了几个额内外的关联性（如正方形图S9D之此前的深色请注意）。对各不相同LDs相数间更为颇高总微的相持续性的通过观察指造出，在启动时磁池气简化三处理过程之此前，基本粒子的结构建筑设计和生物简化学一般来说更为更为相交织。

正方形图S8 用以降维的等价简化备用编解码器局域网

正方形图S9 潜在维度 (LD) 相数间的关联性

透过基于博弈论的Shapley最大值，用SHAP最大值暗示数学模M-紧接著结果时，可以想得到各一般来说对数学模M-可用(基本粒子损害总微)的助益。SHAP最大值越大的一般来说对目标损害总微越极为重要。正方形图4注意到了10次气简化和50次气简化负极之此前所有一般来说对基本粒子损害的助益评分(根据形式进行时一般来说两组，并重新加权，以便好处地说明了)，暗示如下。

正方形图4 用以基本粒子一般来说数学模型的可暗示机器进修方法论

根据正方形图4之此前基于数学模M-的预测，一些一般来说遵循期望近年来。例如，基本粒子的剖面Z则会冲击基本粒子损害。这只不过与启动时磁池极简化现象有关，这种现象加剧各不相同剖面的基本粒子在给定整整境况各不相同的正磁荷静止状态。在10次气简化的负极之此前，基本粒子损害的Z持续性更为为明显，这与之此前的报告非常一致。更高能Edensity与正磁荷静止状态有关，其平均最大值和变异总微匀性对整个气简化三处理过程之此前的基本粒子损害有更大冲击。固体积和粗糙度（内外粗糙度、内粗糙度、内外固体和内固体）只不过则会冲击活性基本粒子和炭黑内皮的内聚性。因此，固体一般来说只不过则会冲击基本粒子损害。基本粒子的大小不一、重量只不过与基本粒子的损害有关。在50次气简化的负极之此前，其助益积分只不过略高于。这一近年来指造出，宏观现象只不过不是晚期气简化的放宽环境因素。然而，毗连基本粒子重量VolumeStd的变异展现造出也就是说的近年来，在50次气简化的负极之此前兼具更为颇高的助益积分。该通过观察指造出，在启动时磁池长整整运营时，毗连基本粒子内外观上的匀性成为冲击基本粒子过热的更为涉及环境因素。融合各不相同内外观上的基本粒子已被当做提颇高负极沉积通量的原理。我们的指造出，应从长期以来气简化性的某种总微仔细研究工作这种原理。另一个配现是，代表最长轴长度与最短轴长度之比的基本粒子伸长不下兼具十分颇高的助益积分，但在气简化三处理过程之此前则会减缓。相对来说来说，毗连基本粒子OrienIso的排列成在10次气简化的负极之此前说明了造出毫无意义的助益，在再次的气简化之此前更为更为极为重要。在先进的启动时磁池负极仿造之此前，可以通过颇高度集中直接间接地的磁场和/或磁场有出发地变更基本粒子排列成。

对数千个基本粒子的统计学的整微画面进行时图形时，我们配现了一个有趣的方式：在中期气简化之此前，单个基本粒子的有机微（例如，右边Z、VSR、圆锥形度和伸长不下）主要立即其各自的损害总微，兼具与我们的理论数学模型结果一致的异步暴力行为。然而，在随后的气简化之此前，毗连基本粒子相数间的相作用（例如，沾染、不早先、定向和P通量）更为更为极为重要，这指造出配散基本粒子数间的排列成可以负面冲击异步到并行的改变。正方形图4顶部说明了了10个气简化数据集集和50个气简化数据集集相数间每个一般来说助益积分的平均差和平方根（SD），左方有一个山，左方有一个崖，验证了上述通过观察。

我们的科学实验通过观察（正方形图2）和机器进修比对（正方形图4）协力证实了理论数学模型（正方形图3）。这些结果洞察了在基本粒子局域网分支三处理过程之此前，从中期的异步暴力行为过渡到晚期的并行静止状态，毗连基本粒子相数间的相作用起到了促进敏感度（正方形图S12）。基本粒子的自身一般来说以及薄膜局域网的快照形式协力立即了相联负极之此前NMC基本粒子的损害暴力行为。这些都是磁容器建筑设计顺延启动时磁池气简化寿命的关键环境因素。根据我们的研究工作结果，在活性磁容器融合物之此前，并能可抑制固体数间结构建筑设计有机微的变异，如固体大小不一、圆锥形度、延伸不下等。在负极宏观上，全局的固体排列成是利于的，可以通过场正向原理来加强。虽然正方形内的匀性是理想的，但在正方形内外的路径，结构建筑设计温度梯度只不过是利于的，因为磁生物简化学极简化在厚度负极之此前暴配。综上所述，一种全局的负极固定式，以及匀活性基本粒子的选用剖面持续性包装，对于顺延启动时磁池气简化整整来说是可信的。

正方形图S10 有系统一般来说相数间的关联性

正方形图S11 10 次气简化（绿色）和 50 次气简化（蓝色）负极之此前基本粒子损害的所有一般来说的 Pearson 相联系数

正方形图S12 启动时磁池气简化时磁容器基本粒子局域网分支的示意正方形图

从人工合成某种总微来看，可以通过颇高度集中焊温度、加入营养非金属、建筑设计此前驱微的结构建筑设计和固体硬质来闭环基本粒子的菱形和结构建筑设计。这些都是罕见的人工合成策略，可用以大规模生产。对于负极仿造，场正向原理已被推论是创始人全局结构建筑设计的必需原理。这与现有的负极仿造基础设施兼容，因此兼具十分的价格经济性。

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