Забравената батерия на Едисон току-що получи ъпгрейд, за който той винаги е мечтал

Ето нещо, което ме накара да се усмихна: човекът, който ни даде крушката, може би ни е дал и бъдещето на съхранението на енергия – просто той още не е знаел това.

През 1901 г. Томас Едисон патентова никел-желязна батерия. Целта му? Да създаде нещо по-добро от оловно-киселинните батерии от онова време. Искаше тя да е надеждна, достъпна и достатъчно мощна, за да направи електрическите автомобили наистина полезни. Знаете, от онези коли, които могат да изминат повече от няколко десетки километра, преди да се изтощят.

Времето, ами, беше неподходящо

Вижте, това се случи точно когато двигателите с вътрешно горене ставаха наистина, наистина добри. Автомобилите с бензинов двигател ставаха по-евтини и по-практични, а електрическите превозни средства? Те просто изчезнаха от масовата употреба за следващото столетие. Батерията на Едисон никога не се наложи и потъна в страниците на историята.

Но ето какво е характерно за наистина добрите идеи – те имат начин да изчакат своя момент.

„Изненадващо просто“ решение

Обожавам тази част от историята. Международен екип от изследователи наскоро преразгледа стария дизайн на Едисон и му направи сериозен ъпгрейд за 21-ви век. И според изследователите, процесът не е някаква свръхсложна, научнофантастична процедура. Всъщност един от тях го нарече „изненадващо прост“.

Те смесиха някои обикновени съставки, приложиха нежно нагряване и използваха широко достъпни материали. Без редки земни елементи, без екзотични химикали – просто умна наука, срещната с материали от старата школа.

Заимстване от майка природа

Тук нещата стават наистина интересни. Изследователите разгледаха как нашите тела изграждат костите. Да, прочетохте правилно. Специализирани протеини помагат за създаването на клъстери от калциеви съединения, които придават на скелетите ни здравина и структура.

Учените се запитаха: можем ли да адаптираме същия подход, за да създадем миниатюрни клъстери от никел и желязо за батерия?

Те комбинираха протеини (получени от крави, не по-малко) с графенов оксид – ултратънък двумерен материал – и след това прегряха сместа. Това накара протеините да се обвъглят, като отстрани кислорода и остави зад себе си изключително малки метални клъстери. Става дума за клъстери с ширина само 5 нанометра. Някои бяха буквално с дебелина на един атом.

Резултатът? Аерогелна батерия, която е 99% въздух по обем. Звучи почти невъзможно, но сметките излизат.

Защо размерът е толкова важен

Тук науката става наистина готина. Когато намалите частиците до наноразмер, тяхната повърхностна площ експлодира. Представете си го като чупенето на шоколадов барче на малки парченца – същото количество шоколад, но много повече изложена повърхност.

В една батерия по-голямата повърхностна площ означава повече места, където да протичат химични реакции. Това означава по-бързо зареждане, по-бързо разреждане и по-добра обща ефектив