Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'

Thứ 6, 14/06/2024 12:53
Trong tương lai gần, có thể sẽ có một kỷ nguyên mà chúng ta không còn phải lo lắng về vấn đề cháy pin trên xe điện thuần túy.

Nhiều người khi đang cân nhắc mua ô tô điện thường tỏ ra lo sợ trước sự xuất hiện của những công nghệ xa lạ. Trước hết, vì họ chưa từng sạc pin cho xe ô tô bao giờ nên họ thường tỏ ra lo lắng về thời gian và địa điểm sạc có thực sự hiệu quả hay không. Nhưng giờ đây, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, thời gian để sạc một chiếc xe ô tô điện cũng dần được thu ngắn, có thể nói thời gian để sạc một chiếc ô tô điện gần như tương tự với thời gian bạn sạc một chiếc điện thoại di động.

Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'- Ảnh 1.

Nhưng khả năng một chiếc điện thoại di động tự phát nổ và bốc cháy là rất thấp, trong khi khả năng một chiếc xe điện bốc cháy có vẻ như cao hơn đáng kể. Đặc biệt những ai đã xem tin tức về những vụ nổ pin dung lượng lớn, thì chắc chắn nhiều người trong số họ sẽ tỏ ra rất đắn đo khi quyết định mua ô tô điện.

Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'- Ảnh 2.

Mặc dù nguyên nhân gây cháy ở pin xe điện có rất nhiều nguyên nhân phức tạp, nhưng nếu loại trừ các nguyên nhân gây cháy ngoài tầm kiểm soát và chỉ thuần túy xét từ góc độ pin thì nguyên nhân chính đến từ vật chất bên trong khối pin đó.

Đầu tiên, vật liệu điện cực dương và âm cấu tạo nên pin sẽ giãn nở dần ra theo thời gian. Nếu hai chất này tiếp xúc với nhau sẽ xảy ra phản ứng hóa học dữ dội, sinh nhiệt và gây nổ ngay lập tức. Vì vậy, để ngăn hai chất tiếp xúc nhau người ta lắp đặt một màng ngăn cách. Tuy nhiên, nếu vì lý do nào đó mà màng ngăn cách này bị hỏng, nó sẽ khiến các vật liệu điện cực dương và âm tiếp xúc với nhau gây ra vụ nổ.

Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'- Ảnh 3.

Rõ ràng sự tiếp xúc của các vật liệu tạo thành điện cực là nguyên nhân gây cháy, nhưng còn một nguyên nhân khác khiến lửa có thể lan rộng hơn - Cacbonat hữu cơ, thường được sử dụng làm chất điện phân trong pin lithium-ion, có điểm bắt lửa thấp và dễ bắt lửa ở nhiệt độ phòng. Trong khi đó, vật liệu điện cực dương lại có thể tạo ra oxy, và điều này sẽ khiến cho ngọn lửa sẽ lan rộng.

Ai từng tiếp xúc với vụ cháy xe điện qua tin tức đều biết rằng nếu xảy ra vụ nổ nhiệt trong pin thì sẽ xảy ra những tình huống hoàn toàn khác với cháy nổ thông thường và cần rất nhiều nước để dập tắt, trong một vài trường hợp ngay cả khi bị ngập trong nước, phản ứng hóa học vẫn tiếp tục diễn ra kèm theo khói dày đặc. Theo đó, để có thể dập tắt được hoàn toàn đám cháy, bạn có thể đợi cho đến khi phản ứng hóa học dừng lại, điều này có thể mất đến vài giờ.

Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'- Ảnh 4.

Vì vậy, các nhà khoa học gần đây đã nghiên cứu nhiều công nghệ khác nhau để làm rõ nguyên nhân gây cháy pin lithium và ngăn ngừa hỏa hoạn. Một trong số đó là tăng hàm lượng coban trong vật liệu làm cực âm và giảm lượng oxy sinh ra. Nếu có ít oxy hơn thì quá trình cháy tất nhiên sẽ yếu đi và quy mô của đám cháy đương nhiên sẽ nhỏ hơn.

Ngoài ra, còn một cách khác là chỉ cần thay đổi thành phần của chất điện phân. Năm ngoái, KAIST (Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc) đã phát triển thành công chất điện phân chống cháy, kiểm soát cấu trúc phân tử của cacbonat hữu cơ - thành phần chính của chất điện phân. Tuy nhiên,m việc thay đổi cấu trúc chất điện phân lại khiến các ion di chuyển chậm hơn. Vì vậy, điều này sẽ làm nảy sinh vấn đề mới là thời gian sạc sẽ bị kéo dài hoặc pin sẽ không cung cấp đủ lượng điện cần thiết.

Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'- Ảnh 5.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu tại một trường đại học ở Nam Carolina, Mỹ cũng có ý tưởng tương tự như KAIST. Họ cũng dự đoán rằng nếu có thể phát triển được chất điện phân chống cháy, không bắt lửa thì có thể ngăn chặn được các vụ nổ pin hiện nay. Tuy nhiên, họ tìm ra chất mới thay vì khắc phục và can thiệp vào chất điện giải hiện có. Điều đáng ngạc nhiên là chất này chủ yếu được sử dụng trong bình chữa cháy nên ngay cả khi đám cháy bùng phát, chất điện phân sẽ dập tắt đám cháy.

Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'- Ảnh 6.

Trên thực tế, họ đã tiến hành các thử nghiệm thâm nhập trong nhiều môi trường nhiệt độ khác nhau và họ nói rằng khi đám cháy bùng phát bên trong pin, chất điện phân thực sự đã dập tắt đám cháy. Tất nhiên, trước đây các nhà khoa học cũng đã tìm ra được chất điện phân không cháy nhưng chúng được cấu tạo từ các chất như flo và phốt pho đắt tiền hoặc gây ô nhiễm sức khỏe và môi trường khi bị rò rỉ nên không được sử dụng. Tuy nhiên, như đã đề cập trước đó, chất điện phân do nhóm nghiên cứu này phát triển được sử dụng trong bình chữa cháy nên thân thiện với môi trường hơn và cũng tối ưu hơn về chi phí.

Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'- Ảnh 7.

Theo nghiên cứu, họ đã thử nghiệm nhiều loại dung dịch chữa cháy và tìm ra một chất do 3M sản xuất có tên Novec 7300 - cho kết quả tốt nhất - chất này có thể thay thế các chất điện phân hiện có mà không cần sửa đổi dây chuyền sản xuất pin.

Kỷ nguyên an toàn cho xe điện: Khi khoa học 'chế ngự lửa'- Ảnh 8.

Tất nhiên, vẫn chưa rõ khi nào chất điện phân trong pin xe điện sẽ được thay thế bằng những chất này, nhưng sự đổi mới vẫn tiếp tục diễn ra trong lĩnh vực pin và người ta dự đoán rằng những mối lo ngại về an toàn xung quanh xe điện sẽ sớm được giải quyết một cách hiệu quả. 

Đức Khương

Cùng chuyên mục

Mất đi Zeus, T1 đã được Doran “xoa dịu nỗi đau” như thế này đây

Thứ 6, 22/11/2024 16:00
Sự góp mặt của Doran dường như đang an ủi T1 phần nào sau chuỗi drama chuyển nhượng.

Nhà không có cửa sổ, cựu CEO mạnh tay chi 1,7 tỷ đồng xây ‘‘khu vườn trên mây’’: Vừa điều hòa không khí, lại có rau sạch ăn quanh năm

Thứ 6, 22/11/2024 15:53
Khu vườn nằm trên tầng cao nhất của tòa nhà, được đôi vợ chồng tính toán tỉ mỉ để đảm bảo công năng và tính thẩm mỹ cao.

Cô gái Đắk Lắk dành 10 năm làm việc cật lực trên thành phố để làm đúng 1 thứ cho người cha chạy thận: Ngưỡng mộ quá!

Thứ 6, 22/11/2024 15:49
10 năm qua, cô đã không ngừng cố gắng để thực hiện lời hứa dành cho người đàn ông quan trọng nhất cuộc đời mình. 

Đội tuyển Việt Nam đăng ký tiền đạo nhập tịch cho AFF Cup 2024: VFF chính thức gửi báo cáo lên FIFA

Thứ 6, 22/11/2024 15:43
Tiền đạo nhập tịch Nguyễn Xuân Son (tên gốc Rafaelson) có cơ hội tham dự AFF Cup 2024.

Dàn sao Vbiz rần rần khoe nhận thiệp cưới Khánh Vân, 1 nàng hậu thân thiết lại có dấu hiệu lạ?

Thứ 6, 22/11/2024 15:40
Những ngày gần đây, thông tin về đám cưới của Hoa hậu Khánh Vân và nhiếp ảnh gia Long Nguyễn rầm rộ khắp mạng xã hội.
     
Nổi bật trong ngày

Võ sư ăn một loại củ để "tăng cường sức khỏe", không ngờ đưa chất độc cực mạnh vào người

Thứ 5, 21/11/2024 10:34
Người đàn ông ăn loại củ này để "tăng cường sức khỏe, sức chịu đòn". Sau lần uống gần nhất, bệnh nhân đã phải nhập viện, nguy kịch tới tính mạng.

Xe bán tải đậu bên đường, cảnh sát nghi ngờ nên đến kiểm tra, kết thúc bi thảm với 7 người thiệt mạng

Thứ 5, 21/11/2024 11:40
Vụ việc đang làm dấy lên những tranh cãi sôi nổi trong dư luận về việc liệu cảnh sát có nên đuổi theo chiếc xe bán tải với tốc độ cao như vậy hay không.

FIFA bất ngờ nhận đề nghị cấm tuyển Indonesia nhập tịch cầu thủ từ Hà Lan

Thứ 5, 21/11/2024 14:27
Tuyển Indonesia nhập tịch rất nhiều ngôi sao từ Hà Lan nhưng chiến lược này đang bị tẩy chay rất mạnh mẽ từ chính CĐV xứ sở hoa Tulip.

Bước vào thang máy cùng một người đàn ông, vài giây sau cô gái phải bỏ chạy trong sự hoảng loạn

Thứ 5, 21/11/2024 19:50
Camera an ninh ở thang máy của tòa chung cư đã ghi lại toàn bộ diễn biến của vụ việc.

Chàng trai Pháp gốc Việt tìm mẹ ở Bắc Kạn, ít giờ sau đã có tin, cha dượng lên tiếng khiến tất cả lặng đi

Thứ 5, 21/11/2024 19:00
Được cho đi từ khi mới lọt lòng, sau 19 năm, Sơn rất mong sớm tìm được cội nguồn, biết mẹ của mình là ai, nhìn mẹ như thế nào.
xe.nguoiduatin.vn