Lityum-iyon piller neredeyse her yerde bulunan bir teknolojidir, ancak ciddi bir dezavantajı vardır: Bazen alev alabilirler.
JetBlue uçuşunda mürettebat ve yolcuların sırt çantalarına çılgınca su döktükleri video, taşınabilir güç gerektiren hemen hemen her cihazda bulunabilen piller hakkındaki daha geniş endişelerin son örneği haline geldi. Geçtiğimiz on yılda, yolcu uçuşlarında elektrikli bisikletler, elektrikli arabalar ve dizüstü bilgisayarlar tarafından meydana getirilen lityum iyon pil yangınlarıyla ilgili manşetlerde artış oldu.
Kamuoyunun giderek artan endişeleri, dünyanın dört bir yanındaki araştırmacıları lityum iyon pillerin güvenliğini ve ömrünü artırmak için çalışmaya yöneltti.
Son yıllarda pil inovasyonu büyük bir ivme kazandı. Araştırmacılar, standart lityum iyon pillerdeki yanıcı sıvı elektrolitleri, yanmaz jeller, inorganik camlar ve katı polimerler gibi daha kararlı katı elektrolit malzemelerle değiştirerek katı hal pilleri üretmeye başladılar.
Geçtiğimiz hafta Nature dergisinde yayınlanan araştırma, lityum iyon pillerin aşırı şarj nedeniyle aşırı ısınması veya dendritik yapıya zarar vermesi sonucu oluşan lityum "dendritlerinin" oluşumunu önlemek için yeni bir güvenlik mekanizması öneriyor. Dendritler pillerde kısa devre yapabilir ve patlayıcı yangınlara neden olabilir.
Maryland Üniversitesi'nde kimya ve biyomoleküler mühendisliği profesörü ve çalışmanın baş yazarı olan Chongsheng Wang, "Her çalışma, elektrikli araçların güvenlik ve menzil sorunlarını çözebileceğimize dair bize daha fazla güven veriyor" dedi.
Çalışmaya dahil olmayan UCLA Kimya Mühendisliği Bölümü yardımcı doçenti Yuzhang Li, Wang'ın geliştirdiği buluşun lityum iyon pillerin güvenliğini artırmaya yönelik önemli bir adım olduğunu söyledi.
Lee, geleneksel lityum iyon pillerdeki grafit elektrot bileşenlerinden 10 kat daha fazla enerji depolayabilen yeni nesil bir lityum metal pil oluşturarak kendi inovasyonu üzerinde çalışıyor.
Elektrikli araç güvenliği söz konusu olduğunda Lee, lityum iyon pillerin halkın düşündüğü kadar tehlikeli veya yaygın olmadığını ve lityum iyon pil güvenlik protokollerini anlamanın kritik öneme sahip olduğunu söyledi.
"Hem elektrikli araçlar hem de geleneksel araçlar içsel risklere sahiptir," dedi. "Ancak elektrikli arabaların daha güvenli olduğunu düşünüyorum çünkü galonlarca yanıcı sıvının üzerinde oturmuyorsunuz."
Lee, elektrikli araçta aşırı şarj veya kaza sonrasında önleyici tedbirlerin alınmasının önemli olduğunu sözlerine ekledi.
Kâr amacı gütmeyen Yangın Araştırma Vakfı'nda lityum-iyon pil yangınlarını inceleyen araştırmacılar, elektrikli araçlardaki yangınların yoğunluk bakımından geleneksel benzinle çalışan araçlardaki yangınlarla benzer olduğunu, ancak elektrikli araçlardaki yangınların daha uzun sürdüğünü, söndürmek için daha fazla su gerektirdiğini ve pildeki artık enerji nedeniyle alev söndükten birkaç saat sonra tekrar tutuşma olasılığının daha yüksek olduğunu buldu.
Vakfın araştırma programının kıdemli yöneticisi Victoria Hutchison, elektrikli araçların lityum iyon pilleri nedeniyle itfaiyeciler, ilk müdahale ekipleri ve sürücüler için benzersiz bir risk oluşturduğunu söyledi. Ancak bunun insanların onlardan korkması gerektiği anlamına gelmediğini de sözlerine ekledi.
Hutcheson, "Hala elektrikli araç yangınlarının ne olduğunu ve bunlarla en iyi nasıl mücadele edileceğini anlamaya çalışıyoruz," dedi. "Bu bir öğrenme eğrisi. Uzun zamandır içten yanmalı motorlu arabalarımız var, daha çok bilinmeyen bir şey, ancak bu olaylarla nasıl düzgün bir şekilde başa çıkacağımızı öğrenmemiz gerekiyor."
Uluslararası Deniz Sigortaları Birliği'nde hasar önleme uzmanı olan Martti Simojoki, elektrikli araç yangınlarıyla ilgili endişelerin sigorta fiyatlarını da artırabileceğini söyledi. Elektrikli araçları kargo olarak sigortalamanın şu anda sigortacılar için en az cazip iş kollarından biri olduğunu ve bunun yangın riski algısı nedeniyle elektrikli araç taşımayı düşünenler için sigorta maliyetini artırabileceğini söyledi.
Ancak sigorta şirketlerini temsil eden kar amacı gütmeyen bir grup olan Uluslararası Deniz Sigortaları Birliği'nin yaptığı bir araştırma, elektrikli araçların geleneksel arabalardan daha tehlikeli veya riskli olmadığını buldu. Aslında, manşetler aksini ima etse de, bu yaz Hollanda kıyılarında çıkan yüksek profilli bir kargo yangınının bir elektrikli araçtan kaynaklandığı doğrulanmadı, dedi Simojoki.
"İnsanların risk almaktan çekindiğini düşünüyorum," dedi. "Risk yüksekse, fiyat daha yüksek olur. Günün sonunda, bunun bedelini son tüketici öder."
Düzeltme (7 Kasım 2023, 09:07 ET): Bu makalenin önceki bir versiyonunda çalışmanın baş yazarının adı yanlış yazılmıştı. O Chunsheng değil, Wang Chunsheng'dir.