นักวิจัยจากเกาหลีใต้ได้พัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลที่สามารถป้องกันไฟไหม้ได้ โดยใช้สารอิเล็กโทรไลต์แบบแข็ง ซึ่งเป็นความก้าวหน้าที่อาจช่วยป้องกันไฟไหม้ในยานยนต์ไฟฟ้า (Evs)
นักวิจัยในเมืองแดกู (Daegu) ประเทศเกาหลีใต้ได้พัฒนาเคมีที่อาจช่วยให้แบตเตอรี่สามารถดับไฟได้เองในกรณีที่เกิดไฟไหม้ขึ้น โดยแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลนี้ใช้สารอิเล็กโทรไลต์แบบโพลิเมอร์แข็ง ซึ่งมีชั้นป้องกันไฟ
หลังจากเหตุการณ์ไฟไหม้แบตเตอรี่รถไฟฟ้า
ของยานยนต์ไฟฟ้าในเกาหลีใต้เมื่อปีที่แล้วที่ทำให้เกิดความตื่นตระหนกและความสงสัยเกี่ยวกับความปลอดภัยของ Evs การวิจัยในด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ก็ได้รับความสนใจอย่างเต็มที่ในประเทศ
แม้ว่าอุบัติเหตุไฟไหม้ของยานยนต์ไฟฟ้าจะเกิดขึ้นน้อยกว่าอุบัติเหตุจากรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิง แต่กลับได้รับความสนใจมากกว่าเนื่องจากเทคโนโลยีใหม่ของมัน ในกรณีที่ไฟไหม้เกิดขึ้น แบตเตอรี่ของ Evs จะค่อยๆ ลุกไหม้และมีความรุนแรงมากขึ้น รวมถึงยากที่จะดับเพราะกระบวนการที่เรียกว่า “Thermal Runaway” ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้เซลล์ลิเธียม-ไอออนไหม้ไม่สามารถควบคุมได้เป็นเวลาหลายชั่วโมง
แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์แบตเตอรี่กำลังก้าวไปข้างหน้าในการพัฒนาเคมีที่อาจป้องกันไฟไหม้จากยานยนต์ไฟฟ้าโดยสิ้นเชิง การศึกษาที่เผยแพร่ในวารสารวิชาการ Small อธิบายถึงการทำงานของแบตเตอรี่ที่อาจจะไม่ลุกไหม้
ทีมวิจัยที่สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งแดกู (Daegu Gyeongbuk Institute Of Science And Technology) ได้พัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลที่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนทั่วไป และอาจช่วยดับไฟได้เองโดยใช้สารอิเล็กโทรไลต์พิเศษ ซึ่งเป็นวัสดุที่ช่วยให้การไหลของอิเล็กตรอนระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่
นักวิจัยได้พัฒนา “อิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์แข็งแบบสามชั้น” ที่สามารถป้องกันไฟไหม้และช่วยให้ไอออนที่มีประจุเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นภายในเซลล์ ซึ่งจะทำให้การถ่ายโอนพลังงานเร็วขึ้น หลังจากทำการชาร์จและปล่อยประจุไป 1,000 ครั้ง แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลยังคงรักษาความจุได้เกือบ 88% ของความจุเริ่มต้น
ดร. คิม แจฮยอน หัวหน้าผู้วิจัยกล่าวในแถลงการณ์ว่า “การวิจัยนี้คาดว่าจะมีส่วนสำคัญในการพาณิชย์ของแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลที่ใช้สารอิเล็กโทรไลต์โพลิเมอร์แข็ง ในขณะเดียวกันยังช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพของอุปกรณ์จัดเก็บพลังงาน”
การใช้งานของแบตเตอรี่รถไฟฟ้า
ประเภทนี้มีความหลากหลายมาก หากเทคโนโลยีนี้สามารถพาณิชย์ได้ จะสามารถนำไปใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ ตั้งแต่สมาร์ทโฟน, อุปกรณ์สวมใส่, ยานยนต์ไฟฟ้า, จนถึงระบบเก็บพลังงานขนาดใหญ่
นอกจากนี้ บริษัท Lg Energy Solution ของเกาหลีใต้ยังได้พัฒนา แบตเตอรี่รถไฟฟ้า ที่สามารถช่วยยับยั้งการเกิด Thermal Runaway โดยเปิดเผยเมื่อปีที่แล้วว่าได้เพิ่ม “ชั้นความปลอดภัยที่เสริมแรง” ที่สามารถทำงานเป็น “ฟิวส์” เพื่อป้องกันการเกิดความร้อนสูงในแบตเตอรี่
จากการศึกษาในซีรีส์ Ev Myths Discharged เราได้อธิบายถึงความเป็นจริงว่า รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงมีความเสี่ยงในการเกิดไฟไหม้สูงกว่ารถยนต์ไฟฟ้าหลายเท่า แต่การให้ความสำคัญในด้านความปลอดภัยของไฟไหม้ในยานยนต์ไฟฟ้าก็ยังคงเพิ่มขึ้น ซึ่งถือเป็นเรื่องที่ดี
แน่นอนว่า กลไกการป้องกันไฟไหม้นี้ยังอยู่ในระยะเริ่มต้นของการวิจัยและพัฒนา และอาจจะยังไม่มีวิธีที่สามารถป้องกันไฟไหม้จากยานยนต์ไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์ แต่เมื่อตลาด Ev ในสหรัฐฯ และทั่วโลกเติบโตขึ้นทุกปี เทคโนโลยีนี้หรือบางสิ่งที่คล้ายกันก็อาจจะถูกนำมาใช้งานในเชิงพาณิชย์ในอนาคตอันใกล้
สรุป
นักวิจัยจากเกาหลีใต้พัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลที่สามารถป้องกันไฟไหม้ได้ โดยใช้สารอิเล็กโทรไลต์แบบแข็งที่ช่วยดับไฟได้เอง และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ทั่วไป เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ยานยนต์ไฟฟ้าและระบบเก็บพลังงาน คาดว่าจะถูกพาณิชย์ในอนาคตเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในอุตสาหกรรม