Lithium-iontové baterie jsou téměř všudypřítomnou technologií s vážnou nevýhodou: někdy se vznítí.
Video posádky a cestujících na letu společnosti JetBlue, jak si horečně lije vodu na batohy, se stává nejnovějším příkladem širších obav ohledně baterií, které lze nyní nalézt téměř v každém zařízení vyžadujícím přenosné napájení. Během posledního desetiletí se v titulcích objevilo více zpráv o požárech lithium-iontových baterií způsobených elektrokoly, elektromobily a notebooky v osobních letech.
Rostoucí obavy veřejnosti inspirovaly výzkumníky po celém světě k práci na zlepšení bezpečnosti a prodloužení životnosti lithium-iontových baterií.
Inovace v oblasti baterií v posledních letech zažívají obrovský rozmach. Vědci vytvářejí pevné baterie nahrazením hořlavých kapalných elektrolytů ve standardních lithium-iontových bateriích stabilnějšími pevnými elektrolyty, jako jsou nehořlavé gely, anorganická skla a pevné polymery.
Výzkum publikovaný minulý týden v časopise Nature navrhuje nový bezpečnostní mechanismus, který by zabránil tvorbě lithiových „dendritů“, které vznikají při přehřátí lithium-iontových baterií v důsledku přebíjení nebo poškození dendritické struktury. Dendrity mohou způsobit zkrat baterií a výbušné požáry.
„Každá studie nám dává větší jistotu, že dokážeme vyřešit problémy s bezpečností a dojezdem elektromobilů,“ řekl Chongsheng Wang, profesor chemického a biomolekulárního inženýrství na Marylandské univerzitě a hlavní autor studie.
Wangův vývoj je důležitým krokem ke zlepšení bezpečnosti lithium-iontových baterií, uvedl Yuzhang Li, odborný asistent chemického inženýrství na UCLA, který se studie nezúčastnil.
Lee pracuje na vlastní inovaci a vytváří lithium-kovovou baterii nové generace, která dokáže uložit 10krát více energie než grafitové elektrody v tradičních lithium-iontových bateriích.
Pokud jde o bezpečnost elektromobilů, Lee uvedl, že lithium-iontové baterie nejsou tak nebezpečné ani běžné, jak si veřejnost myslí, a pochopení bezpečnostních protokolů pro lithium-iontové baterie je zásadní.
„Jak elektromobily, tak i konvenční vozidla s sebou nesou inherentní rizika,“ řekl. „Myslím si ale, že elektromobily jsou bezpečnější, protože nesedíte na litrech hořlavé kapaliny.“
Lee dodal, že je důležité přijmout preventivní opatření proti přebíjení nebo po nehodě elektromobilu.
Výzkumníci studující požáry lithium-iontových baterií v neziskové organizaci Fire Research Foundation zjistili, že požáry v elektromobilech jsou co do intenzity srovnatelné s požáry v tradičních vozidlech na benzínový pohon, ale požáry v elektromobilech obvykle trvají déle, k uhašení je potřeba více vody a je pravděpodobnější, že se znovu vznítí několik hodin po zmizení plamene kvůli zbytkové energii v baterii.
Victoria Hutchisonová, vedoucí manažerka výzkumného programu nadace, uvedla, že elektromobily představují pro hasiče, záchranáře a řidiče jedinečné riziko kvůli svým lithium-iontovým bateriím. Dodala však, že to nutně neznamená, že by se jich lidé měli bát.
„Stále se snažíme pochopit, co jsou požáry elektromobilů a jak s nimi nejlépe bojovat,“ řekl Hutcheson. „Je to proces učení. Vozidla se spalovacím motorem máme už dlouho, je to spíše neznámá věc, ale musíme se jen naučit, jak s těmito událostmi správně zacházet.“
Obavy z požárů elektromobilů by mohly také zvýšit ceny pojištění, uvedl Martti Simojoki, expert na prevenci ztrát z Mezinárodní unie námořního pojištění. Dodal, že pojištění elektromobilů jako nákladu je v současné době pro pojišťovny jedním z nejméně atraktivních odvětví, což by mohlo zvýšit náklady na pojištění pro ty, kteří chtějí elektromobily přepravovat, kvůli vnímanému riziku požáru.
Studie Mezinárodní unie námořního pojištění, neziskové skupiny zastupující pojišťovny, však zjistila, že elektromobily nejsou o nic nebezpečnější ani rizikovější než konvenční automobily. Ve skutečnosti nebylo potvrzeno, že významný požár nákladu u nizozemského pobřeží letos v létě byl způsoben elektromobilem, a to navzdory titulkům, které naznačovaly opak, uvedl Simojoki.
„Myslím, že lidé se zdráhají riskovat,“ řekl. „Pokud je riziko vysoké, bude i cena vyšší. Nakonec za to zaplatí koncový spotřebitel.“
Oprava (7. listopadu 2023, 9:07 ET): V předchozí verzi tohoto článku bylo chybně uvedeno jméno hlavního autora studie. Jmenuje se Wang Chunsheng, nikoli Chunsheng.