Pin lithium-ion là công nghệ gần như phổ biến nhưng có một nhược điểm nghiêm trọng: đôi khi chúng dễ bắt lửa.
Video về phi hành đoàn và hành khách trên chuyến bay JetBlue đang điên cuồng đổ nước vào ba lô của họ trở thành ví dụ mới nhất về mối quan tâm rộng hơn về pin, hiện có thể được tìm thấy trong hầu hết mọi thiết bị cần nguồn điện di động. Trong thập kỷ qua, đã có sự gia tăng các tiêu đề về cháy pin lithium-ion do xe đạp điện, ô tô điện và máy tính xách tay trên các chuyến bay chở khách.
Mối quan tâm ngày càng tăng của công chúng đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới nỗ lực cải thiện độ an toàn và tuổi thọ của pin lithium-ion.
Đổi mới về pin đã bùng nổ trong những năm gần đây khi các nhà nghiên cứu tạo ra pin thể rắn bằng cách thay thế chất điện phân lỏng dễ cháy trong pin lithium-ion tiêu chuẩn bằng vật liệu điện phân rắn ổn định hơn như gel không cháy, thủy tinh vô cơ và polyme rắn.
Nghiên cứu được công bố tuần trước trên tạp chí Nature gợi ý một cơ chế an toàn mới để ngăn ngừa sự hình thành các “dendrit” lithium, hình thành khi pin lithium-ion quá nóng do sạc quá mức hoặc làm hỏng cấu trúc dendrit. Dendrit có thể làm chập mạch pin và gây ra cháy nổ.
Chongsheng Wang, giáo sư về kỹ thuật hóa học và sinh học phân tử tại Đại học Maryland và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Mỗi nghiên cứu giúp chúng tôi tự tin hơn rằng chúng tôi có thể giải quyết các vấn đề về an toàn và phạm vi hoạt động của xe điện".
Yuzhang Li, phó giáo sư kỹ thuật hóa học tại UCLA, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết sự phát triển của Wang là một bước quan trọng hướng tới việc cải thiện tính an toàn của pin lithium-ion.
Lee đang nghiên cứu sáng kiến ​​của riêng mình, tạo ra pin lithium kim loại thế hệ tiếp theo có thể lưu trữ năng lượng nhiều hơn gấp 10 lần so với các thành phần điện cực than chì trong pin lithium-ion truyền thống.
Khi nói đến vấn đề an toàn của xe điện, Lee cho biết pin lithium-ion không nguy hiểm hoặc không phổ biến như mọi người nghĩ, và việc hiểu rõ các giao thức an toàn của pin lithium-ion là rất quan trọng.
“Cả xe điện và xe thông thường đều có rủi ro cố hữu”, ông nói. “Nhưng tôi nghĩ xe điện an toàn hơn vì bạn không phải ngồi trên hàng gallon chất lỏng dễ cháy”.
Lee nói thêm rằng điều quan trọng là phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa tình trạng sạc quá mức hoặc sau một vụ tai nạn xe điện.
Các nhà nghiên cứu về cháy pin lithium-ion tại tổ chức phi lợi nhuận Fire Research Foundation phát hiện ra rằng cháy trong xe điện có cường độ tương đương với cháy trong xe chạy bằng xăng thông thường, nhưng cháy trong xe điện có xu hướng kéo dài hơn, cần nhiều nước hơn để dập tắt và có nhiều khả năng bùng phát trở lại. nhiều giờ sau khi ngọn lửa biến mất do năng lượng còn sót lại trong pin.
Victoria Hutchison, giám đốc cấp cao của chương trình nghiên cứu của quỹ, cho biết xe điện gây ra rủi ro đặc biệt cho lính cứu hỏa, người ứng cứu đầu tiên và tài xế vì pin lithium-ion của chúng. Nhưng điều đó không nhất thiết có nghĩa là mọi người nên sợ chúng, bà nói thêm.
Hutcheson cho biết: "Chúng tôi vẫn đang cố gắng tìm hiểu xem cháy xe điện là gì và cách tốt nhất để chống lại chúng". "Đó là một quá trình học hỏi. Chúng tôi đã có xe động cơ đốt trong trong một thời gian dài, điều này vẫn còn là ẩn số, nhưng chúng tôi chỉ cần học cách xử lý những sự kiện này một cách phù hợp".
Martti Simojoki, chuyên gia phòng ngừa tổn thất tại Liên đoàn Bảo hiểm Hàng hải Quốc tế, cho biết mối lo ngại về cháy xe điện cũng có thể đẩy giá bảo hiểm lên cao. Ông cho biết bảo hiểm xe điện như hàng hóa hiện là một trong những ngành kinh doanh kém hấp dẫn nhất đối với các công ty bảo hiểm, điều này có thể làm tăng chi phí bảo hiểm cho những người muốn vận chuyển xe điện do rủi ro cháy nổ được nhận thấy.
Nhưng một nghiên cứu của Liên đoàn Bảo hiểm Hàng hải Quốc tế, một nhóm phi lợi nhuận đại diện cho các công ty bảo hiểm, đã phát hiện ra rằng xe điện không nguy hiểm hoặc rủi ro hơn xe thông thường. Trên thực tế, vẫn chưa có xác nhận rằng vụ cháy hàng hóa gây chú ý ngoài khơi bờ biển Hà Lan vào mùa hè này là do xe điện gây ra, mặc dù các tiêu đề đưa tin ngược lại, Simojoki cho biết.
“Tôi nghĩ mọi người không muốn chấp nhận rủi ro”, ông nói. “Nếu rủi ro cao, giá sẽ cao hơn. Cuối cùng, người tiêu dùng cuối cùng phải trả giá”.
Sửa lỗi (ngày 7 tháng 11 năm 2023, 9:07 sáng ET): Phiên bản trước của bài viết này đã viết sai tên tác giả chính của nghiên cứu. Ông là Wang Chunsheng, không phải Chunsheng.