Железно-никелевые аккумуляторы Эдисона получают вторую жизнь

Телеграф и электрическая лампочка — это самые яркие и известные изобретения Томаса Эдисона. Но этот великий изобретатель имеет массу других, менее известных изобретений, оказывается, что уже в начале 20-го столетия Эдисон разработал и создал железно-никелевые аккумуляторные батареи, которые впоследствии были использованы в первых электрических автомобилях. И эта технология железно-никелевых батарей, которой уже чуть больше века, может получить вторую жизнь, на этот раз в качестве источника энергии, который может быть полностью заряжен и разряжен за очень короткое время.

«Аккумуляторная батарея Эдисона очень надежна, но у этой технологии имеется масса существенных недостатков» — рассказывает Хонгджи Дэй (Hongjie Dai), профессор химии Стэнфордского университета. — «Обычная железно-никелевая батарея заряжается за время, исчисляемое часами и скорость ее разряда так же весьма низка».

Современная «реинкарнация» аккумуляторной батареи Эдисона лишена большинства недостатков. Она может быть полностью заряжена за две минуты времени, а избавится от своего энергетического «груза» у нее получается всего за 30 секунд, это приблизительно в тысячу раз быстрее оригинального варианта железно-никелевой аккумуляторной батареи. Существующие опытные образцы новых аккумуляторных батарей могут вместить энергию, достаточную для работы ручного фонарика, но ученые Стэнфордского университета работают над увеличением емкости и возможностей аккумуляторов, что сделает реальностью воплощение мечты Эдисона относительно электрических автомобилей.

Аккумуляторная батарея Эдисона получила такой «апгрейд» по скорости зарядки и разряда за счет использования достижений нанотехнологий. Металлические частицы батареи были соединены с углеродным наноматериалом — графеном и углеродными нанотрубками, что позволило в несколько раз поднять удельную электропроводность материала электродов батареи.

К сожалению, показатель плотности энергии новых батарей Эдисона очень далек от оптимального. Такие батареи еще не смогут полностью привести в действие электрические автомобили. Но они уже прямо сейчас смогут выступить в качестве помощников литий-ионным аккумуляторным батареям, увеличивая их динамическую мощность, что требуется для быстрого ускорения и рекуперации энергии при регенеративном торможении.

«В самом ближайшем времени мы надеемся дать технологии железно-никелевых аккумуляторных батарей вторую жизнь и сделать их выгодными со всех точек зрения для использования в электрических и гибридных автомобилях» — говорит профессор Хонгджи Дэй.

Данные исследования финансировались компанией Intel, а их результаты были опубликованы в номере журнала Nature Communications, вышедшем в свет 26 июня этого года.