Літій-іонні батареї — майже повсюдна технологія з серйозним недоліком: вони іноді загоряються.
Відео, на якому екіпаж і пасажири літака JetBlue шалено виливають воду на свої рюкзаки, стало останнім прикладом ширшого занепокоєння щодо акумуляторів, які тепер можна знайти майже в кожному пристрої, який потребує портативного живлення.За останнє десятиліття почастішали заголовки про пожежі літій-іонних акумуляторів, спричинені електричними велосипедами, електромобілями та ноутбуками на пасажирських рейсах.
Зростаюче занепокоєння громадськості надихнуло дослідників у всьому світі працювати над підвищенням безпеки та довговічності літій-іонних батарей.
Останніми роками інновації в акумуляторах стрімко розвиваються: дослідники створюють твердотільні батареї, замінюючи легкозаймисті рідкі електроліти в стандартних літій-іонних батареях на більш стабільні тверді електроліти, такі як негорючі гелі, неорганічні скла та тверді полімери.
Дослідження, опубліковане минулого тижня в журналі Nature, пропонує новий механізм безпеки для запобігання утворенню літієвих «дендритів», які утворюються, коли літій-іонні батареї перегріваються через надмірну зарядку або пошкодження дендритної структури.Дендрити можуть призвести до короткого замикання батарей і спричинити вибухові пожежі.
«Кожне дослідження дає нам більше впевненості в тому, що ми можемо вирішити проблеми безпеки та запасу ходу електромобілів», — сказав Чонгшен Ван, професор хімічної та біомолекулярної інженерії в Університеті Меріленда та провідний автор дослідження.
Розробка Ванга є важливим кроком до підвищення безпеки літій-іонних акумуляторів, сказав Ючжан Лі, доцент кафедри хімічної інженерії в UCLA, який не брав участі в дослідженні.
Лі працює над власною інновацією, створюючи літій-металеву батарею наступного покоління, яка може зберігати в 10 разів більше енергії, ніж компоненти графітового електрода в традиційних літій-іонних батареях.
Що стосується безпеки електромобілів, Лі сказав, що літій-іонні батареї не такі небезпечні або поширені, як думає громадськість, і розуміння протоколів безпеки літій-іонних батарей є критичним.
«Як електромобілі, так і звичайні транспортні засоби мають невід’ємні ризики», – сказав він.«Але я вважаю, що електромобілі безпечніші, тому що ви не сидите на галонах горючої рідини».
Лі додав, що важливо вживати профілактичних заходів проти перезарядки або після аварії електромобіля.
Дослідники, які вивчають пожежі на літій-іонних акумуляторах у некомерційній організації Fire Research Foundation, виявили, що пожежі в електричних транспортних засобах можна порівняти за інтенсивністю з пожежами в традиційних автомобілях, що працюють на бензині, але пожежі в електричних транспортних засобах, як правило, тривають довше, потребують більше води для гасіння та більше. може спалахнути.знову.через кілька годин після зникнення полум'я через залишкову енергію в акумуляторі.
Вікторія Хатчісон, старший менеджер дослідницької програми фонду, сказала, що електромобілі становлять унікальний ризик для пожежників, служб швидкого реагування та водіїв через літій-іонні батареї.Але це не обов’язково означає, що люди повинні їх боятися, додала вона.
«Ми все ще намагаємося зрозуміти, що таке пожежі електромобілів і як найкраще з ними боротися», — сказав Хатчесон.«Це крива навчання.У нас вже давно є автомобілі з двигуном внутрішнього згоряння, це більше невідомо, але ми просто повинні навчитися правильно реагувати на ці події».
Мартті Сімойокі, експерт із запобігання збиткам у Міжнародному союзі морського страхування, також може підвищити ціни на страхування, оскільки занепокоєння з приводу пожеж електромобілів може підвищити ціни на страхування.Він сказав, що страхування електромобілів як вантажу наразі є одним із найменш привабливих видів діяльності для страховиків, що може збільшити вартість страхування для тих, хто хоче перевозити електромобілі через передбачуваний ризик пожежі.
Але дослідження, проведене Міжнародним союзом морського страхування, некомерційною групою, що представляє страхові компанії, показало, що електромобілі не є більш небезпечними та ризикованими, ніж звичайні автомобілі.Насправді не було підтверджено, що гучна пожежа вантажу біля голландського узбережжя цього літа була спричинена електромобілем, незважаючи на те, що заголовки свідчать про інше, сказав Сімойокі.
«Я думаю, що люди не бажають ризикувати», — сказав він.«Якщо ризик високий, ціна буде вищою.Зрештою, за це платить кінцевий споживач».
Виправлення (7 листопада 2023 р., 9:07 за східним часом): у попередній версії цієї статті ім’я провідного автора дослідження було написане з помилкою.Він Ван Чуньшен, а не Чуньшен.