В начале XX века на дорогах было больше электромобилей, чем автомобилей с бензиновыми двигателями, а в XXI веке старые идеи вновь привлекают внимание учёных, которые ищут способы улучшить аккумуляторы. Теперь исследователи вернулись к одной из ранних конструкций — никель‑железному аккумулятору, запатентованному Томасом Эдисоном в 1901 году. Международная группа учёных разработала новый никель‑железный гибрид аккумулятора и суперконденсатора, способный заряжаться за секунды и выдерживать более 12 000 циклов зарядки и разрядки. Результаты опубликовали в журнале Small в августе 2025 года.В начале прошлого века Эдисон искал более надёжную и дешёвую альтернативу свинцово‑кислотному аккумулятору. Однако его никель‑железная батарея так и не получила широкого распространения, поскольку в автомобильной отрасли вскоре победили двигатели внутреннего сгорания.Исследователи обратились за идеями к природе. В частности, они изучили, как специальные белки помогают животным формировать кости, создавая скопления соединений кальция. Учёные решили выяснить, можно ли использовать похожий принцип для получения крошечных кластеров никеля и железа. Чем меньше такие частицы, тем больше их удельная поверхность для химических реакций, а значит, тем выше могут быть скорость зарядки и производительность устройства.Для этого соавтор исследования Махер Эль‑Кади и его коллеги использовали бычий сывороточный альбумин как шаблон для формирования нанокластеров железа и никеля. Затем их объединили с оксидом графена, провели гидротермальную обработку и пиролиз с использованием гидроксида калия. В результате нанокластеры металлов и отдельные атомы оказались встроены в пористый углеродный аэрогель на основе белка и графена. Большинство кластеров имело размер менее 5 нанометров, а в некоторых случаях исследователи обнаружили отдельные атомы металла. Читать далее