Dzięki nanotechnologii ogniwo opracowane na początku XX wieku wróci do łask.
Słynny przedsiębiorca i wynalazca amerykański Tomas Alva Edison napędzał na prąd elektryczne samochody. Równocześnie jednak zachęcał do pracy również Henry'ego Forda. Udoskonalony silnik spalinowy na całe stulecie wyparł elektryczność z motoryzacji.
Dlaczego dominujące w okolicach 1900 roku samochody elektryczne tak łatwo uległy i popadły w zapomnienie? Między innymi ze względu na ciężkie akumulatory. Edison opracował baterię niklowo-żelazową, która była tania i bardzo żywotna, ale miała poważne ograniczenia.
- Naładowanie takiego akumulatora pochłania całe godziny, a uwalnianie ładunku również trwa dość długo - wyjaśnia prof. Hongjie Dai z Uniwersytetu Stanforda, który po stu latach reanimuje projekt sławnego poprzednika. - Miejmy nadzieję, że w baterię żelazowo-niklową tchniemy nowe życie.
Zasadowy akumulator Edisona zniknął z motoryzacji w latach 20. XX wieku, razem z samochodami elektrycznymi. Utrzymał się w wielu gałęziach przemysłu do lat 70. W ostatnich dekadach był praktycznie zapomniany.
Autorzy pracy opublikowanej w "Nature Communications" oceniają, że powszechne obecnie w samochodach elektycznych baterie niklowo-jonowe całkowicie nie ustąpią poprawionemu projektowi Edisona. Nowa-stara bateria będzie może je jednak wspierać, uwalniając więcej mocy potrzebnej do dużego przyśpieszenia, albo do zahamowania z odzyskaniem energii.
Będzie to możliwe dzięki temu, że stary projekt składający się z elektrod żelaznej i niklowej zanurzonych w zasadowym roztworze uzupełniono dodatkiem węgla. Baterie wzmacnia się w ten sposób od wielu lat, ale nanotechnologia pozwala zrobić to naprawdę porządnie. Zamiast losowo rozsiewać na elektrodach drobinki węgla, naukowcy wyhodowali kryształy żelaza na powłoce z grafenu, czyli płatkach węgla o grubości jednego atomu. Kryształy niklu udało się natomiast uzyskać wewnątrz węglowych nanorurek (czyli rurek o jednoatomowej grubości ściankach).
Taka bateria może ładować się bardzo szybko i równie szybko oddawać potrzebną energię.
- Połączenie drobinek żelaza i niklu z węglem umożliwia ładunkom bardzo szybkie przemieszczanie się - wyjaśnia prof. Dai. - W efekcie mamy ultraszybką wersję baterii żelazowo-niklowej, którą można naładować w ciągu paru sekund!
Po stu latach dominacji samochody spalinowe tak łatwo nie oddadzą pola (a raczej dróg), ale hybrydy i samochody elektryczne mają z nową baterią szanse na większy udział w rynku.
