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.