Lithium-jón rafhlöður eru nánast alls staðar nálæg tækni með alvarlegum ókosti: þær kvikna stundum í.
Myndband af áhöfn og farþegum í JetBlue-flugvél hella vatni á bakpoka sína er nýjasta dæmið um víðtækari áhyggjur af rafhlöðum, sem nú er að finna í nánast öllum tækjum sem þurfa færanlegan rafmagn. Á síðasta áratug hefur fjöldi fyrirsagna um eldsvoða í litíum-jón rafhlöðum af völdum rafmagnshjóla, rafmagnsbíla og fartölva í farþegaflugvélum aukist.
Vaxandi áhyggjur almennings hafa hvatt vísindamenn um allan heim til að vinna að því að bæta öryggi og endingu litíum-jón rafhlöðu.
Nýsköpun í rafhlöðum hefur verið í mikilli sókn á undanförnum árum og hafa vísindamenn búið til fastra rafhlöður með því að skipta út eldfimum fljótandi rafvökvum í hefðbundnum litíum-jón rafhlöðum fyrir stöðugri fast rafvökvaefni eins og óeldfim gel, ólífræn gler og fast fjölliður.
Rannsókn sem birt var í tímaritinu Nature í síðustu viku bendir til nýs öryggisferlis til að koma í veg fyrir myndun litíum-„dendríta“, sem myndast þegar litíum-jón rafhlöður ofhitna vegna ofhleðslu eða skemmda á dendrítabyggingu. Dendrítar geta valdið skammhlaupi í rafhlöðum og valdið sprengieldum.
„Hver ​​rannsókn gefur okkur meira sjálfstraust til að við getum leyst öryggis- og drægnivandamál rafknúinna ökutækja,“ sagði Chongsheng Wang, prófessor í efna- og lífsameindaverkfræði við Háskólann í Maryland og aðalhöfundur rannsóknarinnar.
Þróun Wangs er mikilvægt skref í átt að því að bæta öryggi litíum-jón rafhlöðu, sagði Yuzhang Li, aðstoðarprófessor í efnaverkfræði við UCLA sem tók ekki þátt í rannsókninni.
Lee vinnur að sinni eigin nýjung, að búa til næstu kynslóð litíummálmrafhlöðu sem getur geymt 10 sinnum meiri orku en grafítrafskautshlutar í hefðbundnum litíum-jón rafhlöðum.
Þegar kemur að öryggi rafknúinna ökutækja sagði Lee að litíum-jón rafhlöður væru ekki eins hættulegar eða algengar og almenningur heldur og að það væri mikilvægt að skilja öryggisreglur varðandi litíum-jón rafhlöður.
„Bæði rafbílar og hefðbundnir bílar hafa í för með sér áhættu,“ sagði hann. „En ég held að rafbílar séu öruggari vegna þess að þú situr ekki á lítrum af eldfimum vökva.“
Lee bætti við að það væri mikilvægt að grípa til fyrirbyggjandi aðgerða gegn ofhleðslu eða eftir slys á rafbíl.
Rannsakendur sem rannsökuðu elda í litíumjónarafhlöðum hjá hagnaðarskyni samtakanna Fire Research Foundation komust að því að eldar í rafknúnum ökutækjum eru sambærilegir að styrk og eldar í hefðbundnum bensínknúnum ökutækjum, en eldar í rafknúnum ökutækjum vara yfirleitt lengur, þurfa meira vatn til að slökkva og eru líklegri til að kvikna aftur nokkrum klukkustundum eftir að loginn hverfur vegna afgangsorku í rafhlöðunni.
Victoria Hutchison, framkvæmdastjóri rannsóknarverkefnis sjóðsins, sagði að rafknúin ökutæki skapi sérstaka áhættu fyrir slökkviliðsmenn, fyrstu viðbragðsaðila og ökumenn vegna litíum-jón rafhlöðunnar. En það þýðir ekki endilega að fólk ætti að vera hrædd við þau, bætti hún við.
„Við erum enn að reyna að skilja hvað eldar í rafbílum eru og hvernig best er að berjast gegn þeim,“ sagði Hutcheson. „Þetta er námsferill. Við höfum átt bíla með brunahreyflum í langan tíma núna, þetta er frekar óþekkt, en við verðum bara að læra hvernig á að takast á við þessa atburði á réttan hátt.“
Áhyggjur af eldsvoða í rafknúnum ökutækjum gætu einnig hækkað tryggingaverð, sagði Martti Simojoki, sérfræðingur í tjónavarnir hjá Alþjóðasambandi sjótrygginga. Hann sagði að það að tryggja rafknúin ökutæki sem farm væri nú ein sú síst aðlaðandi atvinnugrein fyrir tryggingafélög, sem gæti aukið tryggingakostnað fyrir þá sem vilja flytja rafknúin ökutæki vegna hugsanlegrar eldhættu.
En rannsókn Alþjóðasambands sjótrygginga, sem er hagnaðarskynilaus samtök sem koma fram fyrir hönd tryggingafélaga, leiddi í ljós að rafknúin ökutæki eru ekki hættulegri eða áhættusamari en hefðbundnir bílar. Reyndar hefur ekki verið staðfest að umdeildur farmbruni við strönd Hollands í sumar hafi valdið rafknúnum ökutæki, þrátt fyrir að fyrirsagnir gefi til kynna annað, sagði Simojoki.
„Ég held að fólk sé tregt til að taka áhættu,“ sagði hann. „Ef áhættan er mikil, þá verður verðið hærra. Að lokum borgar neytandinn fyrir það.“
Leiðrétting (7. nóvember 2023, kl. 9:07 ET): Í fyrri útgáfu af þessari grein var nafn aðalhöfundar rannsóknarinnar rangt stafsett. Hann heitir Wang Chunsheng, ekki Chunsheng.