A lítium-ion akkumulátorok szinte mindenütt jelenlévő technológia, komoly hátránnyal: időnként kigyulladnak.
Egy JetBlue járaton a személyzetről és az utasokról készült videó, amelyen kétségbeesetten öntik a vizet a hátizsákjukra, a legújabb példa az akkumulátorokkal kapcsolatos szélesebb körű aggodalmakra, amelyek ma már szinte minden olyan eszközben megtalálhatók, amely hordozható energiát igényel. Az elmúlt évtizedben egyre több címlapon szerepeltek az elektromos kerékpárok, elektromos autók és laptopok által okozott lítium-ion akkumulátortüzek a személyszállító repülőgépeken.
A növekvő közvélemény-aggodalom világszerte arra ösztönözte a kutatókat, hogy a lítium-ion akkumulátorok biztonságának és élettartamának javításán dolgozzanak.
Az akkumulátor-innováció az utóbbi években robbanásszerű fejlődésen ment keresztül, a kutatók szilárdtest akkumulátorokat fejlesztettek ki a hagyományos lítium-ion akkumulátorokban található gyúlékony folyékony elektrolitok stabilabb szilárd elektrolit anyagokkal, például nem gyúlékony gélekkel, szervetlen üvegekkel és szilárd polimerekkel való helyettesítésével.
A Nature folyóiratban a múlt héten megjelent kutatás egy új biztonsági mechanizmust javasol a lítium „dendritek” kialakulásának megakadályozására, amelyek akkor keletkeznek, amikor a lítium-ion akkumulátorok túlmelegednek a túltöltés vagy a dendritikus szerkezet károsodása miatt. A dendritek rövidzárlatot okozhatnak az akkumulátorokban, és robbanásszerű tüzet okozhatnak.
„Minden egyes tanulmány nagyobb bizalmat ad nekünk abban, hogy meg tudjuk oldani az elektromos járművek biztonsági és hatótávolsági problémáit” – mondta Chongsheng Wang, a Marylandi Egyetem kémiai és biomolekuláris mérnöki professzora és a tanulmány vezető szerzője.
Wang fejlesztése fontos lépés a lítium-ion akkumulátorok biztonságának javítása felé – mondta Yuzhang Li, az UCLA vegyészmérnöki adjunktusa, aki nem vett részt a tanulmányban.
Lee saját innovációján dolgozik, egy következő generációs lítium-fém akkumulátort hoz létre, amely tízszer több energiát képes tárolni, mint a hagyományos lítium-ion akkumulátorok grafitelektróda alkatrészei.
Az elektromos járművek biztonságával kapcsolatban Lee elmondta, hogy a lítium-ion akkumulátorok nem annyira veszélyesek vagy elterjedtek, mint ahogy a közvélemény gondolja, és a lítium-ion akkumulátorok biztonsági protokolljainak megértése kritikus fontosságú.
„Mind az elektromos, mind a hagyományos járműveknek megvannak a maguk kockázatai” – mondta. „De szerintem az elektromos autók biztonságosabbak, mert nem kell gallonszámra gyúlékony folyadékot használnunk.”
Lee hozzátette, hogy fontos megelőző intézkedéseket tenni a túltöltés ellen, illetve elektromos járműbaleset után.
A lítium-ion akkumulátorok tüzeit vizsgáló nonprofit Tűzkutatási Alapítvány kutatói azt találták, hogy az elektromos járművekben keletkező tüzek intenzitása összehasonlítható a hagyományos benzinüzemű járművek tüzeivel, de az elektromos járművekben keletkező tüzek általában tovább tartanak, több vízre van szükségük az oltáshoz, és nagyobb valószínűséggel gyulladnak ki újra több órával a láng eltűnése után az akkumulátorban maradt energia miatt.
Victoria Hutchison, az alapítvány kutatási programjának vezető menedzsere szerint az elektromos járművek lítium-ion akkumulátoraik miatt egyedülálló kockázatot jelentenek a tűzoltók, az elsősegélynyújtók és a járművezetők számára. De ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy az embereknek félniük kellene tőlük – tette hozzá.
„Még mindig próbáljuk megérteni, hogy mik az elektromos járművek tüzei, és hogyan lehet őket a legjobban elhárítani” – mondta Hutcheson. „Ez egy tanulási folyamat. Már régóta vannak belső égésű motorral hajtott autóink, ez még ismeretlen, de meg kell tanulnunk, hogyan kezeljük megfelelően ezeket az eseményeket.”
Az elektromos járművek tüzeivel kapcsolatos aggodalmak szintén felhajthatják a biztosítási árakat – mondta Martti Simojoki, a Nemzetközi Tengerészeti Biztosítók Uniójának kármegelőzési szakértője. Elmondása szerint az elektromos járművek rakományként történő biztosítása jelenleg az egyik legkevésbé vonzó üzletág a biztosítók számára, ami a tűzveszély érzékelése miatt növelheti a biztosítás költségeit azok számára, akik elektromos járműveket szeretnének szállítani.
A biztosítótársaságokat képviselő nonprofit szervezet, a Nemzetközi Tengerészeti Biztosítók Szövetsége által végzett tanulmány azonban megállapította, hogy az elektromos járművek nem veszélyesebbek vagy kockázatosabbak, mint a hagyományos autók. Valójában nem erősítették meg, hogy a holland partoknál idén nyáron kitört, nagy horderejű rakománytüzet elektromos jármű okozta volna, annak ellenére, hogy a szalagcímek mást sugallnak – mondta Simojoki.
„Azt hiszem, az emberek vonakodnak kockázatot vállalni” – mondta. „Ha magas a kockázat, az ár is magasabb lesz. Végső soron a végfelhasználó fizeti meg.”
Javítás (2023. november 7., 9:07 ET): A cikk egy korábbi verziójában a tanulmány vezető szerzőjének neve el volt írva. Ő Wang Chunsheng, nem Chunsheng.