A Stanford kutatói új életet leheltek abba a nikkel-vas akkumulátorba, amelynek első változatát Thomas Edison alkotta meg több mint száz évvel ezelőtt. A kutató kifejezetten elektromos járművek meghajtásához tervezte az akkut, ami a hetvenes évekre végleg kiment a divatból. Manapság már alig találni olyan gyártót, amely nikkel-vas akkukkal foglalkozni, napjainkban ezeket leginkább a napelemek és szélturbinák által megtermelt energia tárolására használják.
Az Edison-akkumulátor nagyon tartós, de számos hátrányos tulajdonsággal rendelkezik, mondja Hongjie Dai, vegyész professzor. Nagyon hosszú ideig tart például a feltöltése, és a tárolt energiát is kifejezetten lassan képes csak leadni. Dai és kollégái azonban jelentősen javítottak az akkumulátor működésén: az új, ultragyors nikkel-vas akku két perc alatt feltöltődik, és akár 30 másodperc alatt le is tudja adni az energiát. A kutatás eredményeiről a Nature Communications oldalin számolnak be a tudósok.
Edison akkuját 1920-ig használták az elektromos meghajtású autókban, de hosszú élettartama és megbízhatósága miatt eztán is előszeretettel alkalmazták vasútvonalakon, bányákban vagy ipartelepeken. Edison tulajdonképpen az ólomsavas akkumulátorok olcsó alternatívájának szánta fejlesztését.
A rendszer egy nikkel-oxid katódból és egy vas anódból épül fel, melyek kálium-hidroxid elektrolitba merülnek. A szerkezet hatékonyságának növelése érdekében a stanfordi csapat grafénnal és többrétegű karbon nanocsövekkel „vegyítette” az elektródák anyagát. Ezt olyan módon tették, hogy a grafén lapokon vas-oxid kristályokat növesztettek, a szén nanocsövekre pedig apró nikkel nanokristályokat helyeztek, így gyakorlatilag nanoszinten építették „újjá” az elektródákat. A fém és szén alkotórészek között kialakuló erős kémiai kötéseknek köszönhetően az elektronok sokkal gyorsabban képesek mozogni, így a végeredményül kapott akku ezerszer gyorsabb lett, mint az eredeti verzió. A fejlesztés összetevői ráadásul olcsónak számítanak, és nagyon biztonságos akku építhető belőlük.
A Dai laboratóriumában készült egy voltos prototípus egyelőre csak egy zseblámpa üzemeltetésére alkalmas, de a kutatók szerint a készülék méretének növelésével az elektromos hálózatban és a közlekedésben is használható lesz a régi-új akkumulátor.
Az elektromos járművek többsége, mint a Nissan Leaf vagy a Chevy Volt, lítiumion-akkumulátorokat használ, amelyek sok energiát képesek ugyan tárolni, de órákig tart a feltöltésük. Wang elmondása szerint az általuk megalkotott akku egyelőre nem lesz képes önmagában egy autó meghajtására, mivel energiasűrűsége ehhez még nem megfelelő. Kiegészítőként azonban rövidesen bevethető lehet a lítiumion-akkuk mellett, „rásegítve” ezek működésére gyorsítás vagy energia-visszatápláló fékezés során. Az új akku amolyan vésztartalékként is alkalmazható lenne, amikor valamit nagyon gyorsan kell feltölteni, vagy hirtelen van szükség sok energiára.
A prototípus egyik nagy hibája, hogy élettartama még nem nevezhető ideálisnak. Jelenleg nagyjából 800 töltési ciklus után 20 százalékkal csökken a kapacitása, ami ugyan nagyjából egyezik a lítiumion-akkumulátorok hasonló adatával, de mivel ez az akku nagyon gyors, várhatóan gyakrabban lesz használatban, így gyakoribb töltést is igényel. Van még tehát min dolgozni az új készülékkel kapcsolatban, de a stanfordi kutatóknak hála, Edison találmánya előbb-utóbb talán visszakerülhet oda, ahova eredetileg szánta kiötlője: rengeteg egyéb alkalmazási lehetőség mellett tisztább, olcsóbb és jobb meghajtást biztosíthat az elektromos járművek számára.
 
