Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι μια σχεδόν πανταχού παρούσα τεχνολογία με ένα σοβαρό μειονέκτημα: μερικές φορές πιάνουν φωτιά.
Το βίντεο με το πλήρωμα και τους επιβάτες μιας πτήσης JetBlue να ρίχνουν μανιωδώς νερό στα σακίδια τους γίνεται το πιο πρόσφατο παράδειγμα ευρύτερων ανησυχιών σχετικά με τις μπαταρίες, οι οποίες μπορούν πλέον να βρεθούν σχεδόν σε κάθε συσκευή που απαιτεί φορητή ισχύ.Την τελευταία δεκαετία, έχει σημειωθεί αύξηση στους τίτλους σχετικά με τις πυρκαγιές μπαταριών ιόντων λιθίου που προκαλούνται από ηλεκτρικά ποδήλατα, ηλεκτρικά αυτοκίνητα και φορητούς υπολογιστές σε επιβατικές πτήσεις.
Η αυξανόμενη ανησυχία του κοινού έχει εμπνεύσει ερευνητές σε όλο τον κόσμο να εργαστούν για τη βελτίωση της ασφάλειας και της μακροζωίας των μπαταριών ιόντων λιθίου.
Η καινοτομία στις μπαταρίες έχει εκραγεί τα τελευταία χρόνια, με τους ερευνητές να δημιουργούν μπαταρίες στερεάς κατάστασης αντικαθιστώντας τους εύφλεκτους υγρούς ηλεκτρολύτες σε τυπικές μπαταρίες ιόντων λιθίου με πιο σταθερά υλικά στερεών ηλεκτρολυτών, όπως μη εύφλεκτα τζελ, ανόργανα γυαλιά και στερεά πολυμερή.
Έρευνα που δημοσιεύτηκε την περασμένη εβδομάδα στο περιοδικό Nature προτείνει έναν νέο μηχανισμό ασφαλείας για την πρόληψη του σχηματισμού «δενδριτών» λιθίου, οι οποίοι σχηματίζονται όταν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου υπερθερμαίνονται λόγω υπερφόρτισης ή καταστροφής της δενδριτικής δομής.Οι δενδρίτες μπορούν να βραχυκυκλώσουν τις μπαταρίες και να προκαλέσουν εκρηκτικές πυρκαγιές.
«Κάθε μελέτη μας δίνει μεγαλύτερη σιγουριά ότι μπορούμε να λύσουμε τα προβλήματα ασφάλειας και αυτονομίας των ηλεκτρικών οχημάτων», δήλωσε ο Chongsheng Wang, καθηγητής χημικής και βιομοριακής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Maryland και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Η ανάπτυξη του Wang είναι ένα σημαντικό βήμα προς τη βελτίωση της ασφάλειας των μπαταριών ιόντων λιθίου, δήλωσε ο Yuzhang Li, επίκουρος καθηγητής χημικής μηχανικής στο UCLA που δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Ο Lee εργάζεται για τη δική του καινοτομία, δημιουργώντας μια μπαταρία λιθίου επόμενης γενιάς που μπορεί να αποθηκεύσει 10 φορές περισσότερη ενέργεια από τα εξαρτήματα ηλεκτροδίων γραφίτη στις παραδοσιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Όσον αφορά την ασφάλεια των ηλεκτρικών οχημάτων, ο Lee είπε ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου δεν είναι τόσο επικίνδυνες ή κοινές όσο πιστεύει το κοινό και η κατανόηση των πρωτοκόλλων ασφάλειας των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι κρίσιμη.
«Τόσο τα ηλεκτρικά όσο και τα συμβατικά οχήματα έχουν εγγενείς κινδύνους», είπε.«Αλλά νομίζω ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι πιο ασφαλή επειδή δεν κάθεστε σε γαλόνια εύφλεκτου υγρού».
Ο Lee πρόσθεσε ότι είναι σημαντικό να ληφθούν προληπτικά μέτρα κατά της υπερφόρτισης ή μετά από ένα ατύχημα με ηλεκτρικό όχημα.
Ερευνητές που μελετούν τις πυρκαγιές μπαταριών ιόντων λιθίου στο μη κερδοσκοπικό Fire Research Foundation διαπίστωσαν ότι οι πυρκαγιές σε ηλεκτρικά οχήματα είναι συγκρίσιμες σε ένταση με τις πυρκαγιές σε παραδοσιακά βενζινοκίνητα οχήματα, αλλά οι πυρκαγιές σε ηλεκτρικά οχήματα τείνουν να διαρκούν περισσότερο, απαιτούν περισσότερο νερό για να σβήσουν και είναι περισσότερες πιθανό να αναφλεγεί.πάλι.αρκετές ώρες μετά την εξαφάνιση της φλόγας λόγω της υπολειπόμενης ενέργειας στην μπαταρία.
Η Victoria Hutchison, ανώτερη διευθύντρια του ερευνητικού προγράμματος του ιδρύματος, είπε ότι τα ηλεκτρικά οχήματα αποτελούν μοναδικό κίνδυνο για τους πυροσβέστες, τους πρώτους ανταποκριτές και τους οδηγούς λόγω των μπαταριών ιόντων λιθίου τους.Αλλά αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι οι άνθρωποι πρέπει να τους φοβούνται, πρόσθεσε.
«Εξακολουθούμε να προσπαθούμε να καταλάβουμε τι είναι οι πυρκαγιές ηλεκτρικών οχημάτων και πώς να τις καταπολεμήσουμε καλύτερα», είπε ο Hutcheson.«Είναι μια καμπύλη μάθησης.Έχουμε αυτοκίνητα με κινητήρες εσωτερικής καύσης εδώ και πολύ καιρό, είναι περισσότερο άγνωστο, αλλά πρέπει απλώς να μάθουμε πώς να αντιμετωπίζουμε σωστά αυτά τα γεγονότα».
Οι ανησυχίες για τις πυρκαγιές ηλεκτρικών οχημάτων θα μπορούσαν επίσης να αυξήσουν τις τιμές των ασφαλίσεων, δήλωσε ο Martti Simojoki, ειδικός στην πρόληψη ζημιών στη Διεθνή Ένωση Ναυτικών Ασφαλίσεων.Είπε ότι η ασφάλιση ηλεκτρικών οχημάτων ως φορτίου είναι επί του παρόντος ένας από τους λιγότερο ελκυστικούς τομείς δραστηριότητας για τους ασφαλιστές, γεγονός που θα μπορούσε να αυξήσει το κόστος ασφάλισης για όσους θέλουν να μεταφέρουν ηλεκτρικά οχήματα λόγω του αντιληπτού κινδύνου πυρκαγιάς.
Αλλά μια μελέτη από τη Διεθνή Ένωση Ναυτικών Ασφαλίσεων, μια μη κερδοσκοπική ομάδα που εκπροσωπεί ασφαλιστικές εταιρείες, διαπίστωσε ότι τα ηλεκτρικά οχήματα δεν είναι πιο επικίνδυνα ή επικίνδυνα από τα συμβατικά αυτοκίνητα.Στην πραγματικότητα, δεν έχει επιβεβαιωθεί ότι μια μεγάλη πυρκαγιά φορτίου στα ανοικτά των ολλανδικών ακτών αυτό το καλοκαίρι προκλήθηκε από ηλεκτρικό όχημα, παρά τους τίτλους που υποδηλώνουν το αντίθετο, είπε ο Simojoki.
«Νομίζω ότι οι άνθρωποι διστάζουν να ρισκάρουν», είπε.«Αν ο κίνδυνος είναι υψηλός, η τιμή θα είναι υψηλότερη.Στο τέλος της ημέρας, ο τελικός καταναλωτής το πληρώνει».
Διόρθωση (7 Νοεμβρίου 2023, 9:07 π.μ. ET): Μια προηγούμενη έκδοση αυτού του άρθρου έγραφε λάθος το όνομα του κύριου συγγραφέα της μελέτης.Είναι ο Wang Chunsheng, όχι ο Chunsheng.