Lítium-iónové batérie sú takmer všadeprítomnou technológiou s vážnou nevýhodou: niekedy sa vznietia.
Video posádky a cestujúcich na lietadle spoločnosti JetBlue, ktorí si zúfalo lejú vodu na batohy, sa stáva najnovším príkladom širších obáv o batérie, ktoré sa dnes nachádzajú takmer v každom zariadení, ktoré vyžaduje prenosné napájanie. Za posledné desaťročie sa zvýšil počet titulkov o požiaroch lítium-iónových batérií spôsobených elektrickými bicyklami, elektromobilmi a notebookmi na osobných lietadlách.
Rastúce obavy verejnosti inšpirovali výskumníkov na celom svete, aby pracovali na zlepšení bezpečnosti a dlhej životnosti lítium-iónových batérií.
Inovácie v oblasti batérií v posledných rokoch zažívajú prudký rozmach, pričom výskumníci vytvárajú batérie v pevnom skupenstve nahradením horľavých kvapalných elektrolytov v štandardných lítium-iónových batériách stabilnejšími materiálmi s pevným elektrolytom, ako sú nehorľavé gély, anorganické sklá a pevné polyméry.
Výskum publikovaný minulý týždeň v časopise Nature navrhuje nový bezpečnostný mechanizmus, ktorý zabraňuje tvorbe lítiových „dendritov“, ktoré sa tvoria pri prehriatí lítium-iónových batérií v dôsledku prebíjania alebo poškodenia dendritickej štruktúry. Dendrity môžu spôsobiť skrat batérií a výbušné požiare.
„Každá štúdia nám dáva väčšiu istotu, že dokážeme vyriešiť problémy s bezpečnosťou a dojazdom elektrických vozidiel,“ povedal Chongsheng Wang, profesor chemického a biomolekulárneho inžinierstva na University of Maryland a hlavný autor štúdie.
Wangov vývoj je dôležitým krokom k zlepšeniu bezpečnosti lítium-iónových batérií, povedal Yuzhang Li, odborný asistent chemického inžinierstva na UCLA, ktorý sa na štúdii nezúčastnil.
Lee pracuje na vlastnej inovácii a vytvára lítium-kovovú batériu novej generácie, ktorá dokáže uskladniť 10-krát viac energie ako grafitové elektródové komponenty v tradičných lítium-iónových batériách.
Pokiaľ ide o bezpečnosť elektrických vozidiel, Lee povedal, že lítium-iónové batérie nie sú také nebezpečné alebo bežné, ako si verejnosť myslí, a pochopenie bezpečnostných protokolov pre lítium-iónové batérie je kľúčové.
„Elektromobily aj konvenčné vozidlá so sebou nesú inherentné riziká,“ povedal. „Myslím si však, že elektromobily sú bezpečnejšie, pretože nesedíte na litroch horľavej kvapaliny.“
Lee dodal, že je dôležité prijať preventívne opatrenia proti prebíjaniu alebo po nehode elektromobilu.
Výskumníci skúmajúci požiare lítium-iónových batérií v neziskovej organizácii Fire Research Foundation zistili, že požiare v elektrických vozidlách sú svojou intenzitou porovnateľné s požiarmi v tradičných vozidlách na benzínový pohon, ale požiare v elektrických vozidlách majú tendenciu trvať dlhšie, na uhasenie vyžadujú viac vody a je pravdepodobnejšie, že sa znova vznietia niekoľko hodín po zmiznutí plameňa kvôli zvyškovej energii v batérii.
Victoria Hutchisonová, vedúca manažérka výskumného programu nadácie, uviedla, že elektrické vozidlá predstavujú pre hasičov, záchranárov a vodičov jedinečné riziko kvôli ich lítium-iónovým batériám. Dodala však, že to nevyhnutne neznamená, že by sa ich ľudia mali báť.
„Stále sa snažíme pochopiť, čo sú požiare elektrických vozidiel a ako ich najlepšie zvládnuť,“ povedal Hutcheson. „Je to proces učenia. Autá so spaľovacími motormi máme už dlho, je to skôr neznáma vec, ale musíme sa len naučiť, ako sa s týmito udalosťami správne vysporiadať.“
Obavy z požiarov elektromobilov by mohli tiež zvýšiť ceny poistenia, povedal Martti Simojoki, expert na prevenciu strát v Medzinárodnej únii námorného poistenia. Povedal, že poistenie elektromobilov ako nákladu je v súčasnosti jednou z najmenej atraktívnych oblastí podnikania pre poisťovne, čo by mohlo zvýšiť náklady na poistenie pre tých, ktorí chcú prepravovať elektromobily kvôli vnímanému riziku požiaru.
Štúdia Medzinárodnej únie námorného poistenia, neziskovej skupiny zastupujúcej poisťovne, však zistila, že elektrické vozidlá nie sú o nič nebezpečnejšie ani rizikovejšie ako konvenčné autá. V skutočnosti sa nepotvrdilo, že významný požiar nákladu pri holandskom pobreží toto leto bol spôsobený elektrickým vozidlom, a to aj napriek tomu, že titulky naznačovali opak, povedal Simojoki.
„Myslím si, že ľudia sa zdráhajú riskovať,“ povedal. „Ak je riziko vysoké, cena bude vyššia. Nakoniec za to platí koncový spotrebiteľ.“
Oprava (7. novembra 2023, 9:07 ET): V predchádzajúcej verzii tohto článku bolo meno hlavného autora štúdie uvedené s chybou. Je ním Wang Chunsheng, nie Chunsheng.