Міжнародна команда науковців переосмислила нікель-залізну батарею, яку понад століття тому розробляв Томас Едісон. Завдяки сучасним нанотехнологіям експериментальний акумулятор здатний заряджатися за лічені секунди та витримувати понад 12 000 циклів
Фото: chatgpt.com
Нікель-залізну батарею Едісон запатентував ще у 1901 році, сподіваючись створити дешевшу та надійнішу альтернативу свинцево-кислотним акумуляторам. У транспорті ця технологія так і не стала масовою, однак тепер дослідники повернулися до старої хімії та суттєво змінили будову електродів.
Науковці створили надзвичайно малі кластери нікелю та заліза розміром менш як 5 нанометрів, а в окремих випадках — фактично на рівні поодиноких атомів. Для контролю їхнього формування використовували білки, а потім поєднали матеріал з оксидом графену. Після термічної обробки утворилася пориста вуглецева структура — аерогель, майже на 99% заповнений повітрям.
Саме велика площа поверхні нанокластерів дає змогу більшій кількості атомів брати участь у електрохімічних реакціях. Це пришвидшує заряджання і розряджання та підвищує потужність системи. У конфігурації гібриду суперконденсатора та батареї дослідники отримали питому енергію 47 Вт·год/кг і питому потужність 18 кВт/кг, а пристрій зберіг працездатність після понад 12 000 циклів.
Також читайте: У Таїланді знайшли новий вид рослини — квітку диявола
За місткістю нова система поки не може конкурувати з сучасними літій-іонними акумуляторами, тому її перспективи насамперед пов’язують не з електромобілями, а зі стаціонарним зберіганням електроенергії. Зокрема, такі батареї потенційно можуть накопичувати надлишок енергії сонячних електростанцій або швидко підхоплювати навантаження у разі втрати основного живлення.
Для України технології такого типу могли б бути цікавими як один із напрямів розвитку систем накопичення та резервного електропостачання — особливо там, де важлива здатність швидко приймати й віддавати великі обсяги потужності.
Редакція PSM звертає увагу, що наразі йдеться про експериментальну розробку, а не готовий комерційний продукт. Ключовим питанням для її майбутнього стане масштабування виробництва та здешевлення матеріалів: дослідники вже шукають доступніші замінники білків, використаних для формування нанокластерів.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Учені знайшли на Марсі загадкові отвори невідомого походження
Учені відкрили нову форму води
Як сформувався Місяць: вчені опублікували нову теорію
Джерела: popularmechanics.com; catl.com.
Telegram 
Viber 
