Литиево-йонните батерии са почти повсеместна технология със сериозен недостатък: понякога се запалват.
Видео на екипаж и пътници на полет на JetBlue, които трескаво изливат вода върху раниците си, се превръща в най-новия пример за по-широки опасения относно батериите, които вече могат да бъдат намерени в почти всяко устройство, изискващо преносимо захранване. През последното десетилетие се наблюдава увеличение на заглавията за пожари на литиево-йонни батерии, причинени от електрически велосипеди, електрически автомобили и лаптопи на пътнически полети.
Нарастващата обществена загриженост вдъхнови изследователи по целия свят да работят за подобряване на безопасността и дълготрайността на литиево-йонните батерии.
Иновациите в батериите претърпяват бум през последните години, като изследователите създават твърдотелни батерии, като заместват запалимите течни електролити в стандартните литиево-йонни батерии с по-стабилни твърди електролитни материали, като незапалими гелове, неорганични стъкла и твърди полимери.
Изследване, публикувано миналата седмица в списание Nature, предлага нов механизъм за безопасност, който да предотвратява образуването на литиеви „дендрити“, които се образуват, когато литиево-йонните батерии прегряват поради презареждане или повредят дендритната структура. Дендритите могат да причинят късо съединение в батериите и да причинят експлозивни пожари.
„Всяко проучване ни дава по-голяма увереност, че можем да решим проблемите с безопасността и пробега на електрическите превозни средства“, каза Чонгшенг Уанг, професор по химическо и биомолекулярно инженерство в Университета на Мериленд и водещ автор на изследването.
Разработката на Уанг е важна стъпка към подобряване на безопасността на литиево-йонните батерии, каза Юджанг Ли, доцент по химическо инженерство в UCLA, който не е участвал в проучването.
Лий работи върху собствена иновация, създавайки литиево-метална батерия от следващо поколение, която може да съхранява 10 пъти повече енергия от графитните електроди в традиционните литиево-йонни батерии.
Що се отнася до безопасността на електрическите превозни средства, Лий каза, че литиево-йонните батерии не са толкова опасни или често срещани, колкото си мисли обществеността, и разбирането на протоколите за безопасност на литиево-йонните батерии е от решаващо значение.
„Както електрическите превозни средства, така и конвенционалните превозни средства носят присъщи рискове“, каза той. „Но мисля, че електрическите автомобили са по-безопасни, защото не се намират върху галони запалима течност.“
Лий добави, че е важно да се вземат превантивни мерки срещу презареждане или след инцидент с електрическо превозно средство.
Изследователи, изучаващи пожари в литиево-йонни батерии в неправителствената фондация за изследване на пожарите, установиха, че пожарите в електрическите превозни средства са сравними по интензивност с пожарите в традиционните превозни средства, задвижвани с бензин, но пожарите в електрическите превозни средства са склонни да продължат по-дълго, изискват повече вода за гасене и е по-вероятно да се възпламенят отново няколко часа след изчезването на пламъка поради остатъчна енергия в батерията.
Виктория Хътчисън, старши мениджър на изследователската програма на фондацията, заяви, че електрическите превозни средства представляват уникален риск за пожарникарите, първите реагиращи и шофьорите заради литиево-йонните си батерии. Но това не означава непременно, че хората трябва да се страхуват от тях, добави тя.
„Все още се опитваме да разберем какво представляват пожарите в електрическите превозни средства и как най-добре да се борим с тях“, каза Хътчесън. „Това е процес на учене. Отдавна имаме автомобили с двигатели с вътрешно горене, това е по-скоро неизвестно, но просто трябва да се научим как да се справяме правилно с тези събития.“
Опасенията относно пожари в електрически превозни средства също биха могли да повишат цените на застраховките, каза Марти Симойоки, експерт по предотвратяване на загуби в Международния съюз по морско застраховане. Той каза, че застраховането на електрически превозни средства като товар в момента е един от най-малко привлекателните бизнес направления за застрахователите, което би могло да увеличи цената на застраховката за тези, които искат да транспортират електрически превозни средства, поради предполагаемия риск от пожар.
Но проучване на Международния съюз по морско застраховане, организация с нестопанска цел, представляваща застрахователните компании, установи, че електрическите превозни средства не са по-опасни или рискови от конвенционалните автомобили. Всъщност не е потвърдено, че нашумял пожар в товар край бреговете на Холандия това лято е причинен от електрическо превозно средство, въпреки заглавията, които твърдят друго, каза Симойоки.
„Мисля, че хората не са склонни да поемат рискове“, каза той. „Ако рискът е висок, цената ще бъде по-висока. В крайна сметка крайният потребител плаща за това.“
Корекция (7 ноември 2023 г., 9:07 ч. ET): В предишна версия на тази статия е допусната грешка в името на водещия автор на изследването. Той е Уанг Чуншенг, а не Чуншенг.