Литий-ионные аккумуляторы — практически повсеместно распространенная технология с серьезным недостатком: они иногда загораются.
Видео экипажа и пассажиров рейса JetBlue, лихорадочно выливающих воду на свои рюкзаки, становится последним примером более широкой обеспокоенности по поводу батарей, которые теперь можно найти почти в каждом устройстве, требующем портативного питания.За последнее десятилетие увеличилось число заголовков о возгораниях литий-ионных аккумуляторов, вызванных электрическими велосипедами, электромобилями и ноутбуками на пассажирских рейсах.
Растущая обеспокоенность общественности вдохновила исследователей по всему миру работать над повышением безопасности и долговечности литий-ионных батарей.
В последние годы наблюдается бурный рост инноваций в области аккумуляторов: исследователи создают твердотельные батареи, заменяя легковоспламеняющиеся жидкие электролиты в стандартных литий-ионных батареях более стабильными материалами с твердыми электролитами, такими как негорючие гели, неорганические стекла и твердые полимеры.
Исследования, опубликованные на прошлой неделе в журнале Nature, предлагают новый механизм безопасности, предотвращающий образование литиевых «дендритов», которые образуются, когда литий-ионные батареи перегреваются из-за перезарядки или повреждают дендритную структуру.Дендриты могут вызвать короткое замыкание батарей и вызвать взрывные пожары.
«Каждое исследование дает нам большую уверенность в том, что мы можем решить проблемы безопасности и запаса хода электромобилей», — сказал Чонгшэн Ван, профессор химической и биомолекулярной инженерии в Университете Мэриленда и ведущий автор исследования.
Разработка Вана является важным шагом на пути к повышению безопасности литий-ионных батарей, сказал Ючжан Ли, доцент кафедры химического машиностроения Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который не принимал участия в исследовании.
Ли работает над своей собственной инновацией, создавая литий-металлическую батарею следующего поколения, которая может хранить в 10 раз больше энергии, чем компоненты графитовых электродов в традиционных литий-ионных батареях.
Когда речь заходит о безопасности электромобилей, Ли сказал, что литий-ионные батареи не так опасны и распространены, как думает общественность, и понимание протоколов безопасности литий-ионных батарей имеет решающее значение.
«Как электромобили, так и обычные транспортные средства имеют присущие риски», — сказал он.«Но я думаю, что электромобили безопаснее, потому что вы не сидите на галлонах легковоспламеняющейся жидкости».
Ли добавил, что важно принимать профилактические меры против перезарядки или после аварии на электромобиле.
Исследователи, изучающие возгорания литий-ионных аккумуляторов в некоммерческой организации Fire Research Foundation, обнаружили, что пожары в электромобилях сравнимы по интенсивности с пожарами в традиционных автомобилях с бензиновым двигателем, но пожары в электромобилях, как правило, длятся дольше, требуют больше воды для тушения и более опасны. скорее всего воспламенится.снова.через несколько часов после исчезновения пламени из-за остаточной энергии в аккумуляторе.
Виктория Хатчисон, старший менеджер исследовательской программы фонда, заявила, что электромобили представляют собой уникальный риск для пожарных, служб быстрого реагирования и водителей из-за их литий-ионных батарей.Но это не обязательно означает, что люди должны их бояться, добавила она.
«Мы все еще пытаемся понять, что такое пожары на электромобилях и как лучше всего с ними бороться», — сказал Хатчесон.«Это кривая обучения.У нас уже давно есть автомобили с двигателями внутреннего сгорания, это скорее неизвестно, но нам просто нужно научиться правильно справляться с этими событиями».
Опасения по поводу возгорания электромобилей также могут привести к росту цен на страхование, сказал Мартти Симойоки, эксперт по предотвращению потерь в Международном союзе морского страхования.Он сказал, что страхование электромобилей в качестве груза в настоящее время является одним из наименее привлекательных направлений бизнеса для страховщиков, что может увеличить стоимость страхования для тех, кто хочет перевозить электромобили, из-за предполагаемого риска возгорания.
Но исследование Международного союза морского страхования, некоммерческой группы, представляющей страховые компании, показало, что электромобили не более опасны и рискованны, чем обычные автомобили.Фактически, не было подтверждено, что громкий грузовой пожар у голландского побережья этим летом был вызван электромобилем, несмотря на то, что заголовки говорят об обратном, сказал Симойоки.
«Я думаю, что люди неохотно идут на риск», — сказал он.«Если риск высок, цена будет выше.В конечном итоге за это платит конечный потребитель».
Исправление (7 ноября 2023 г., 9:07 по восточному времени): в предыдущей версии этой статьи было неправильно написано имя ведущего автора исследования.Он Ван Чуньшэн, а не Чуньшэн.