Liitiumioonakud on peaaegu kõikjal levinud tehnoloogia, millel on tõsine puudus: need mõnikord süttivad.
Video JetBlue lennuki meeskonnast ja reisijatest, kes meeleheitlikult oma seljakottidele vett kallavad, on viimane näide laiemast murest akude pärast, mida võib nüüd leida peaaegu igast kaasaskantavat toidet vajavast seadmest. Viimase kümnendi jooksul on üha rohkem pealkirju kajastanud reisilennukites elektrijalgrataste, elektriautode ja sülearvutite põhjustatud liitiumioonakude tulekahjud.
Kasvav avalikkuse mure on inspireerinud teadlasi kogu maailmas töötama liitiumioonakude ohutuse ja pikaealisuse parandamise nimel.
Akude innovatsioon on viimastel aastatel plahvatuslikult kasvanud, kusjuures teadlased on loonud tahkisakusid, asendades tavaliste liitiumioonakude tuleohtlikud vedelad elektrolüüdid stabiilsemate tahkete elektrolüütmaterjalidega, nagu mittesüttivad geelid, anorgaanilised klaasid ja tahked polümeerid.
Eelmisel nädalal ajakirjas Nature avaldatud uuring pakub välja uue ohutusmehhanismi liitiumi "dendriitide" tekke vältimiseks, mis tekivad liitiumioonakude ülekuumenemisel ülelaadimise või dendriitstruktuuri kahjustamise tõttu. Dendriidid võivad akusid lühistada ja põhjustada plahvatuslikke tulekahjusid.
„Iga uuring annab meile suuremat kindlust, et suudame lahendada elektriautode ohutuse ja sõiduulatuse probleemid,“ ütles Chongsheng Wang, Marylandi Ülikooli keemia- ja biomolekulaarse inseneriteaduse professor ning uuringu juhtiv autor.
Wangi arendus on oluline samm liitiumioonakude ohutuse parandamise suunas, ütles Yuzhang Li, UCLA keemiatehnika dotsent, kes uuringus ei osalenud.
Lee töötab omaenda innovatsiooni kallal, luues järgmise põlvkonna liitiummetallaku, mis suudab salvestada 10 korda rohkem energiat kui traditsiooniliste liitiumioonakude grafiitelektroodkomponendid.
Elektriautode ohutuse osas ütles Lee, et liitiumioonakud ei ole nii ohtlikud ega levinud, kui avalikkus arvab, ning liitiumioonakude ohutusprotokollide mõistmine on kriitilise tähtsusega.
„Nii elektri- kui ka tavasõidukitel on omad riskid,“ ütles ta. „Kuid minu arvates on elektriautod ohutumad, sest te ei pea istuma gallonite viisi tuleohtliku vedeliku peal.“
Lee lisas, et ülelaadimise vältimiseks või pärast elektriautoõnnetust on oluline võtta ennetavaid meetmeid.
Mittetulundusühingu Fire Research Foundation liitiumioonakude tulekahjusid uurinud teadlased leidsid, et elektriautode tulekahjud on intensiivsuselt võrreldavad traditsiooniliste bensiinimootoriga sõidukite tulekahjudega, kuid elektriautode tulekahjud kipuvad kestma kauem, vajavad kustutamiseks rohkem vett ja süttivad tõenäolisemalt uuesti mitu tundi pärast leegi kadumist aku jääkenergia tõttu.
Sihtasutuse uurimisprogrammi vanemjuht Victoria Hutchison ütles, et elektriautod kujutavad oma liitiumioonakude tõttu ainulaadset ohtu tuletõrjujatele, esmareageerijatele ja autojuhtidele. Kuid see ei tähenda tingimata, et inimesed peaksid neid kartma, lisas ta.
„Me püüame endiselt aru saada, mis on elektriautode tulekahjud ja kuidas neid kõige paremini tõrjuda,“ ütles Hutcheson. „See on õppimiskõver. Meil ​​on juba pikka aega olnud sisepõlemismootoriga autosid, see on pigem tundmatu, aga me peame lihtsalt õppima, kuidas selliste sündmustega õigesti toime tulla.“
Mure elektriautode tulekahjude pärast võib samuti kindlustushindu tõsta, ütles Martti Simojoki, Rahvusvahelise Merekindlustusliidu kahjude ennetamise ekspert. Ta ütles, et elektriautode kindlustamine kaubaveona on praegu kindlustusandjate jaoks üks vähem atraktiivseid ärivaldkondi, mis võib suurendada kindlustuskulusid neile, kes soovivad elektriautosid transportida tajutava tulekahjuohu tõttu.
Kuid kindlustusseltse esindava mittetulundusühingu International Union of Marine Insurance uuring näitas, et elektriautod ei ole ohtlikumad ega riskantsemad kui tavalised autod. Tegelikult ei ole kinnitust leidnud, et sel suvel Hollandi ranniku lähedal toimunud kõrgetasemelise kaubapõlengu põhjustas elektriauto, hoolimata pealkirjadest, mis viitavad vastupidisele, ütles Simojoki.
„Ma arvan, et inimesed ei taha riske võtta,“ ütles ta. „Kui risk on suur, on ka hind kõrgem. Lõppkokkuvõttes maksab selle kinni lõpptarbija.“
Parandus (7. november 2023, kell 9:07 ET): Selle artikli eelmises versioonis oli uuringu juhtiva autori nimi valesti kirjutatud. Ta on Wang Chunsheng, mitte Chunsheng.