Litium-ion-batterier er en nesten allestedsnærværende teknologi med en alvorlig ulempe: noen ganger tar de fyr.
Video av mannskap og passasjerer på en JetBlue-flyvning som desperat heller vann på ryggsekkene sine, blir det siste eksemplet på bredere bekymringer rundt batterier, som nå finnes i nesten alle enheter som krever bærbar strøm.I løpet av det siste tiåret har det vært en økning i overskrifter om litium-ion-batteribranner forårsaket av elektriske sykler, elbiler og bærbare datamaskiner på passasjerfly.
Økende offentlig bekymring har inspirert forskere over hele verden til å arbeide for å forbedre sikkerheten og levetiden til litium-ion-batterier.
Batteriinnovasjon har eksplodert de siste årene, med forskere som har skapt solid-state-batterier ved å erstatte de brennbare flytende elektrolyttene i standard litium-ion-batterier med mer stabile faste elektrolyttmaterialer som ikke-brennbare geler, uorganiske glass og faste polymerer.
Forskning publisert i forrige uke i tidsskriftet Nature antyder en ny sikkerhetsmekanisme for å forhindre dannelsen av litium-"dendritter", som dannes når litium-ion-batterier overopphetes på grunn av overlading eller skade dendrittiske strukturen.Dendritter kan kortslutte batterier og forårsake eksplosive branner.
"Hver studie gir oss større tillit til at vi kan løse sikkerhets- og rekkeviddeproblemene til elektriske kjøretøy," sa Chongsheng Wang, professor i kjemisk og biomolekylær ingeniørvitenskap ved University of Maryland og hovedforfatter av studien.
Wangs utvikling er et viktig skritt mot å forbedre sikkerheten til litium-ion-batterier, sa Yuzhang Li, en assisterende professor i kjemiteknikk ved UCLA som ikke var involvert i studien.
Lee jobber med sin egen innovasjon, og skaper et neste generasjons litiummetallbatteri som kan lagre 10 ganger mer energi enn grafittelektrodekomponentene i tradisjonelle litiumionbatterier.
Når det gjelder sikkerhet for elektriske kjøretøy, sa Lee at litium-ion-batterier ikke er så farlige eller vanlige som publikum tror, ​​og å forstå litium-ion-batterisikkerhetsprotokoller er avgjørende.
"Både elektriske kjøretøy og konvensjonelle kjøretøy har iboende risiko," sa han."Men jeg tror elbiler er tryggere fordi du ikke sitter på liter brennbar væske."
Lee la til at det er viktig å ta forebyggende tiltak mot overlading eller etter en elbilulykke.
Forskere som studerte litium-ion-batteribranner ved nonprofit Fire Research Foundation fant at branner i elektriske kjøretøy kan sammenlignes i intensitet med branner i tradisjonelle bensindrevne kjøretøy, men branner i elektriske kjøretøy har en tendens til å vare lenger, krever mer vann for å slukke og er mer sannsynlig å antennes.en gang til.flere timer etter at flammen forsvinner på grunn av gjenværende energi i batteriet.
Victoria Hutchison, seniorleder for stiftelsens forskningsprogram, sa at elektriske kjøretøy utgjør en unik risiko for brannmenn, førstehjelp og sjåfører på grunn av deres litiumion-batterier.Men det betyr ikke nødvendigvis at folk skal være redde for dem, la hun til.
"Vi prøver fortsatt å forstå hva branner i elektriske kjøretøy er og hvordan vi best kan bekjempe dem," sa Hutcheson.«Det er en læringskurve.Vi har hatt forbrenningsmotorbiler i lang tid nå, det er mer ukjent, men vi må bare lære hvordan vi skal håndtere disse hendelsene på riktig måte.»
Bekymringer om branner i elektriske kjøretøy kan også presse forsikringsprisene opp, sa Martti Simojoki, en tapsforebyggende ekspert ved International Union of Marine Insurance.Han sa at forsikring av elektriske kjøretøy som last for øyeblikket er en av de minst attraktive bransjer for forsikringsselskaper, noe som kan øke forsikringskostnadene for de som ønsker å transportere elektriske kjøretøy på grunn av den antatte brannfaren.
Men en studie fra International Union of Marine Insurance, en ideell gruppe som representerer forsikringsselskaper, fant at elektriske kjøretøy ikke er mer farlige eller risikable enn konvensjonelle biler.Faktisk har det ikke blitt bekreftet at en høyprofilert lastbrann utenfor den nederlandske kysten i sommer ble forårsaket av et elektrisk kjøretøy, til tross for overskrifter som tyder på noe annet, sa Simojoki.
"Jeg tror folk er motvillige til å ta risiko," sa han.«Hvis risikoen er høy, vil prisen være høyere.På slutten av dagen betaler sluttforbrukeren for det.»
Rettelse (7. nov. 2023, 09:07 ET): En tidligere versjon av denne artikkelen feilstavet navnet på studiens hovedforfatter.Han er Wang Chunsheng, ikke Chunsheng.