Учёные переоткрыли изобретение Эдисона

Калифорнийские исследователи превратили никель-железный аккумулятор 120-летней давности в накопитель, способный работать десятилетиями и заряжаться за секунды.

Томас Эдисон верил, что будущее за электромобилями на никель-железных батареях. В начале XX века их на дорогах США было больше, чем машин с ДВС, но двигатель внутреннего сгорания победил, а проект изобретателя остался в тени истории. Спустя 120 лет учёные Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) доказали: Эдисон просто опередил время.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Small, описывают аккумулятор, прототип которого выдержал 12 тысяч циклов заряда-разряда без потери ёмкости — это соответствует 30 годам ежедневного использования. Секрет — в биомиметике: инженеры скопировали природный механизм роста костей и панцирей ракообразных.

Используя белки из отходов животноводства, они создали микроскопические формы для кластеров никеля и железа. Размер одной частицы настолько мал, что 20 тысяч таких скоплений умещаются в толщине человеческого волоса. Затем наночастицы соединили с оксидом графена и обработали под давлением: белки превратились в углеродный каркас, а металлы закрепились в аэрогеле, который на 99% состоит из воздуха.

Благодаря такой структуре почти каждый атом участвует в реакции — зарядка и разрядка происходят мгновенно. Пока плотность энергии у новой батареи ниже, чем у литий-ионных, но для городских накопителей или малого транспорта она уже готова изменить рынок. Эдисон наконец получил второй шанс.

Фото: Соцсети