Litijum-jonske baterije su gotovo sveprisutna tehnologija s ozbiljnim nedostatkom: ponekad se zapale.
Video posade i putnika na letu JetBluea koji frenetično polijevaju vodom svoje ruksake postaje najnoviji primjer šire zabrinutosti oko baterija, koje se sada mogu naći u gotovo svakom uređaju koji zahtijeva prenosivo napajanje. Tokom protekle decenije, došlo je do porasta naslova o požarima litijum-jonskih baterija uzrokovanih električnim biciklima, električnim automobilima i laptopima na putničkim letovima.
Rastuća zabrinutost javnosti inspirisala je istraživače širom svijeta da rade na poboljšanju sigurnosti i dugovječnosti litijum-jonskih baterija.
Inovacije u oblasti baterija doživjele su eksploziju posljednjih godina, a istraživači su stvorili baterije u čvrstom stanju zamjenom zapaljivih tečnih elektrolita u standardnim litij-ionskim baterijama stabilnijim materijalima čvrstog elektrolita kao što su nezapaljivi gelovi, neorganska stakla i čvrsti polimeri.
Istraživanje objavljeno prošle sedmice u časopisu Nature predlaže novi sigurnosni mehanizam za sprječavanje stvaranja litijumskih "dendrita", koji nastaju kada se litijum-jonske baterije pregriju zbog prekomjernog punjenja ili oštete dendritsku strukturu. Dendriti mogu izazvati kratak spoj u baterijama i eksplozivne požare.
„Svaka studija nam daje veće povjerenje da možemo riješiti probleme sigurnosti i dometa električnih vozila“, rekao je Chongsheng Wang, profesor hemijskog i biomolekularnog inženjerstva na Univerzitetu Maryland i glavni autor studije.
Wangov razvoj je važan korak ka poboljšanju sigurnosti litijum-jonskih baterija, rekao je Yuzhang Li, docent hemijskog inženjerstva na UCLA koji nije bio uključen u studiju.
Lee radi na vlastitoj inovaciji, stvarajući litijum-metalnu bateriju sljedeće generacije koja može pohraniti 10 puta više energije od grafitnih elektroda u tradicionalnim litijum-jonskim baterijama.
Kada je u pitanju sigurnost električnih vozila, Lee je rekao da litijum-jonske baterije nisu toliko opasne ili uobičajene koliko javnost misli, te da je razumijevanje sigurnosnih protokola za litijum-jonske baterije ključno.
„I električna i konvencionalna vozila imaju inherentne rizike“, rekao je. „Ali mislim da su električni automobili sigurniji jer ne sjedite na galonima zapaljive tekućine.“
Lee je dodao da je važno poduzeti preventivne mjere protiv prekomjernog punjenja ili nakon nesreće s električnim vozilom.
Istraživači koji proučavaju požare litijum-jonskih baterija u neprofitnoj organizaciji Fire Research Foundation otkrili su da su požari u električnim vozilima po intenzitetu uporedivi s požarima u tradicionalnim vozilima na benzinski pogon, ali požari u električnim vozilima obično traju duže, zahtijevaju više vode za gašenje i vjerovatnije je da će se ponovo zapaliti nekoliko sati nakon što plamen nestane zbog preostale energije u bateriji.
Victoria Hutchison, viša menadžerica istraživačkog programa fondacije, rekla je da električna vozila predstavljaju jedinstven rizik za vatrogasce, hitne službe i vozače zbog svojih litijum-jonskih baterija. Ali to ne znači nužno da se ljudi trebaju bojati njih, dodala je.
„Još uvijek pokušavamo shvatiti šta su požari u električnim vozilima i kako ih najbolje suzbiti“, rekao je Hutcheson. „To je proces učenja. Već dugo imamo automobile sa motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem, to je više nepoznanica, ali samo moramo naučiti kako se pravilno nositi s ovim događajima.“
Zabrinutost zbog požara električnih vozila također bi mogla povećati cijene osiguranja, rekao je Martti Simojoki, stručnjak za sprječavanje gubitaka u Međunarodnoj uniji pomorskog osiguranja. Rekao je da je osiguranje električnih vozila kao tereta trenutno jedna od najmanje atraktivnih poslovnih djelatnosti za osiguravatelje, što bi moglo povećati troškove osiguranja za one koji žele prevoziti električna vozila zbog uočenog rizika od požara.
Ali studija Međunarodne unije za pomorsko osiguranje, neprofitne grupe koja predstavlja osiguravajuće kompanije, otkrila je da električna vozila nisu ništa opasnija ili rizičnija od konvencionalnih automobila. U stvari, nije potvrđeno da je požar tereta kod holandske obale ovog ljeta uzrokovan električnim vozilom, uprkos naslovima koji sugerišu drugačije, rekao je Simojoki.
„Mislim da ljudi nerado preuzimaju rizike“, rekao je. „Ako je rizik visok, cijena će biti veća. Na kraju krajeva, krajnji potrošač to plaća.“
Ispravka (7. novembra 2023., 9:07 ET): U prethodnoj verziji ovog članka pogrešno je napisano ime glavnog autora studije. On je Wang Chunsheng, a ne Chunsheng.